JP4568962B2 - クラッチのドラム及び内歯部材の成形装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラッチのドラム及び内歯部材の成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動変速機においては、プラネタリギヤユニットが使用され、該プラネタリギヤユニットはサンギヤ、ピニオン、リングギヤ及びキャリヤから成る。そして、前記サンギヤ、リングギヤ及びキャリヤの各歯車要素をクラッチ、ブレーキ等の摩擦係合要素によって選択的に作動させることにより、変速を行うことができるようになっている。
【０００３】
ところで、例えば、クラッチを係脱させることによって、自動変速機内の第１、第２の回転部材が選択的に連結される。そのために、前記クラッチは、第１の回転部材と連結され、回転自在に配設された内歯部材としてのドラム、第２の回転部材と連結され、かつ、前記ドラムに対して相対的に回転自在に配設されたクラッチハブ、外周縁において前記ドラムとスプライン係合させられた複数のクラッチプレート、内周縁において前記クラッチハブとスプライン係合させられた複数のクラッチディスク、及び前記クラッチプレートとクラッチディスクとを選択的に圧接させることによって、前記クラッチを係脱させる油圧サーボを有する。
【０００４】
そして、前記ドラムと第１の回転部材とは、互いに噛（し）合させられることによって連結され、そのために、ドラムの先端に、コルゲーション成形（カム成形）等の成形方法によって噛合部が形成される。
【０００５】
図２は従来のコルゲーション成形によって形成された噛合部を有するドラムの要部を示す縦断面図、図３は従来のコルゲーション成形によって形成された噛合部を示す拡大図である。
【０００６】
図において、１１はドラムであり、該ドラム１１は筒状の胴部１２及び環状のディスク部１３から成り、前記胴部１２の内周の所定箇所に、例えば、切削加工等によってスプライン歯１４が形成されるとともに、前記胴部１２の先端にコルゲーション成形によって噛合部１５が形成される。該噛合部１５は、円周方向において交互に、かつ、等ピッチで形成された非加工部Ｐ１及び加工部Ｐ２から成り、該加工部Ｐ２は、非加工部Ｐ１と同じ肉厚のまま径方向外方に押し出されることによって形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のドラム１１の成形方法においては、噛合部を形成する際に加工部Ｐ２が非加工部Ｐ１と同じ肉厚のまま径方向外方に押し出されるので、ドラム１１の径がその分大きくなり、ドラム１１が大型化してしまう。また、加工部Ｐ２が押し出されるのに伴って、非加工部Ｐ１と加工部Ｐ２との間の段差部Ｒ１、Ｒ２が薄肉化し、該段差部Ｒ１、Ｒ２においてクラックが発生し、ドラム１１の耐久性が低下してしまう。さらに、噛合部１５の内周面の角部Ｑにダレが生じることがあり、ドラム１１の品質が低下してしまう。
【０００８】
また、スプライン歯１４を形成する工程、及び加工部Ｐ２を押し出す工程が必要になるので、工数が多くなり、ドラム１１の生産性が低下してしまうとともに、スプライン歯１４と噛合部１５との間の位置精度にばらつきが生じ、ドラム１１の品質が低下してしまう。
【０００９】
そこで、スロット抜きによって噛合部を形成することが考えられる。
【００１０】
図４は従来のスロット抜きによって形成された噛合部を有するドラムの要部を示す縦断面図である。
【００１１】
図において、２１はドラムであり、該ドラム２１は筒状の胴部２２及び環状のディスク部２３から成り、前記胴部２２の内周の所定箇所に、例えば、切削加工等によってスプライン歯２４が形成されるとともに、前記胴部２２の先端にスロット抜きによって噛合部２５が形成される。該噛合部２５は、円周方向において交互に、かつ、等ピッチで形成された非加工部Ｐ３及び加工部Ｐ４から成り、該加工部Ｐ４は打ち抜かれてスロットを形成する。
【００１２】
ところが、ドラム２１が回転するのに伴って遠心力が胴部２２に加わるので、自動変速機の使用状態によってドラム２１の回転数が高くなると、図に示されるように、非加工部Ｐ３が変形して、ドラム２１の耐久性が低下してしまうことがある。
【００１３】
また、スプライン歯２４を形成する工程、及び加工部Ｐ４を打ち抜く工程が必要になるので、工数が多くなり、ドラム２１の生産性が低下してしまうとともに、スプライン歯２４と噛合部２５との間の位置精度にばらつきが生じ、ドラム２１の品質が低下してしまう。
【００１４】
本発明は、前記従来の内歯部材の問題点を解決して、小型化することができ、品質、耐久性及び生産性を向上させることができるクラッチのドラム及び内歯部材の成形装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のクラッチのドラムにおいては、第１の円筒部と、該第１の円筒部より径の大きい第２の円筒部とを有する。
【００１６】
そして、前記第１、第２の円筒部の内周面に、径方向内方に突出させて、第１、第２の内歯がそれぞれ形成され、前記第２の内歯は軸方向に形成された溝を備える。
【００２７】
本発明の内歯部材の成形装置においては、内歯部材の第１の円筒部に対応させて形成された第１の歯金型部、及び前記第１の円筒部より径の大きい第２の円筒部に対応させて形成された第２の歯金型部を備えたマンドレルと、該マンドレルと共に素材を挟持する挟持部材と、前記マンドレルに素材を押し付け、素材を塑性流動させることによって変形させる押付手段とを有する。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３６】
図５は本発明の実施の形態における自動変速機の要部を示す断面図である。
【００３７】
図において、３１、３２は摩擦係合要素としての第１、第２のクラッチ、３３は回転自在に配設された第１の回転部材としての筒状の連結体、３４は回転自在に配設されたスリーブである。
【００３８】
前記第１のクラッチ３１は、前記連結体３３と連結され、回転自在に配設された内歯部材としてのドラム５１、図示されない第２の回転部材と連結され、かつ、前記ドラム５１に対して相対的に回転自在に配設されたクラッチハブ５４、外周縁において前記ドラム５１とスプライン係合させられた複数のクラッチプレート５５、内周縁において前記クラッチハブ５４とスプライン係合させられた複数のクラッチディスク５６、及び前記クラッチプレート５５とクラッチディスク５６とを選択的に圧接させることによって、前記第１のクラッチ３１を係脱させる油圧サーボ５８を有する。
【００３９】
前記ドラム５１は、筒状の胴部５２及び環状の底部５３から成り、前記胴部５２は、所定の径を有する第１の円筒部５２ａ、及びドラム５１の開口側に拡径し、前記第１の円筒部５２ａより径の大きい第２の円筒部５２ｂを有する。そして、ロールフォーミング加工によって、前記第１の円筒部５２ａの内周面にスプライン６３が、前記第２の円筒部５２ｂの内周面に第１の噛合部６５が形成される。前記スプライン６３は、円周方向において交互に、かつ、等ピッチで径方向内方に突出させて形成された第１の内歯としてのスプライン歯７３、及び各スプライン歯７３間に形成されたスプライン溝７４から成る。また、前記第１の噛合部６５は、円周方向において交互に、かつ、等ピッチで径方向内方に突出させて形成された第２の内歯としての凸部７１、及び各凸部７１間に形成された凹部７２から成る。そして、前記スプライン歯７３、スプライン溝７４、凸部７１及び凹部７２は、いずれも軸方向に延在させられる。
【００４０】
前記ドラム５１の外周にはバンドブレーキ６１が配設され、ドラム５１の外周面にバンドブレーキ６１の係合面が形成される。したがって、バンドブレーキ６１を係脱させることによって、前記ドラム５１を選択的に停止させることができる。また、前記油圧サーボ５８は、前記底部５３内において摺（しゅう）動自在に配設されたピストン５９、該ピストン５９を底部５３に向けて付勢するスプリング６０等から成る。
【００４１】
そして、前記第２のクラッチ３２は、ドラム４１、前記第２の回転部材と連結され、かつ、前記ドラム４１に対して相対的に回転自在に配設されたクラッチハブ４２、外周縁において前記ドラム４１とスプライン係合させられた複数のクラッチプレート４３、内周縁において前記クラッチハブ４２とスプライン係合させられた複数のクラッチディスク４４、及び前記クラッチプレート４３とクラッチディスク４４とを選択的に圧接させることによって、前記第２のクラッチ３２を係脱させる図示されない油圧サーボを有する。
【００４２】
ところで、前記ドラム５１と連結体３３とは、互いに噛合させることによって連結され、そのために、連結体３３の先端に、冷間鍛造、プレス加工、グローブ転造等の成形方法によって第２の噛合部４５が形成される。該第２の噛合部４５は、円周方向において交互に、かつ、等ピッチで形成された非加工部Ｐ１１及び加工部Ｐ１２から成り、該加工部Ｐ１２は、非加工部Ｐ１１と同じ肉厚のまま径方向外方に押し出されることによって形成される。そして、前記凸部７１と非加工部Ｐ１１とが、前記凹部７２と加工部Ｐ１２とがそれぞれ係合させられる。
【００４３】
次に、ドラム５１について説明する。
【００４４】
図１は本発明の実施の形態における第１の噛合部を示す横断面図、図６は本発明の実施の形態におけるドラムの縦断面図である。
【００４５】
図において、５１はドラム、５２は胴部、５３は底部であり、前記胴部５２は第１、第２の円筒部５２ａ、５２ｂから成り、ロールフォーミング加工によって、前記第１の円筒部５２ａの内周面にスプライン６３が、前記第２の円筒部５２ｂの内周面に第１の噛合部６５が形成される。
【００４６】
ところで、第１の噛合部６５は第２の円筒部５２ｂの内周面に形成されるので、円周方向の全体が閉鎖され、ドラム５１内を循環する潤滑油をドラム５１外に抜き出すのが困難になってしまう。そこで、凸部７１の内周面には、軸方向に延在させて溝７５が形成される。したがって、前記ドラム５１内を循環する潤滑油は、溝７５を通って容易にドラム５１外に抜き出される。また、溝７５を形成した分だけドラム５１を軽量化することができる。なお、７２は凹部、７３はスプライン歯、７４はスプライン溝、９２は後述される平坦部である。
【００４７】
続いて、前記構成のドラム５１の成形方法について説明する。
【００４８】
図７は本発明の実施の形態におけるドラムの成形装置の第１の状態を示す斜視図、図８は本発明の実施の形態におけるドラムの成形装置の第２の状態を示す斜視図、図９は本発明の実施の形態におけるマンドレルの要部を示す断面図、図１０は本発明の実施の形態におけるドラムの成形方法を示す第１の図、図１１は本発明の実施の形態におけるドラムの成形方法を示す第２の図である。
【００４９】
図において、８１は回転自在に支持された円筒状のマンドレルであり、該マンドレル８１の外周面に、スプライン６３（図６）のスプライン歯７３及びスプライン溝７４に対応させて第１の歯金型部８２が、第１の噛合部６５の凸部７１及び凹部７２に対応させて第２の歯金型部８３が形成される。なお、第１、第２の歯金型部８２、８３においては、図示されない第１、第２の溝及び第１、第２の歯が円周方向において交互に、かつ、等ピッチでそれぞれ形成される。そして、前記第２の歯金型部８３の第２の溝には、溝７５に対応する凸部が軸方向に延在させて形成される。
【００５０】
また、前記マンドレル８１と対向させて、挟持部材としてのテールストック８５が回転自在に配設され、前記マンドレル８１及びテールストック８５によって素材８６が強く挟持され、マンドレル８１の前端（図７及び８における右端）に素材８６が固定される。そして、前記マンドレル８１及びテールストック８５の周囲には、複数の、本実施の形態においては、３個の第１〜第３の成形ローラ８７〜８９が回転自在に、かつ、径方向に移動自在に配設される。なお、前記マンドレル８１及びテールストック８５を軸方向に移動させるために図示されない第１の駆動手段が、前記第１〜第３の成形ローラ８７〜８９をマンドレル８１の径方向に移動させるために図示されない第２の駆動手段が、前記第１〜第３の成形ローラ８７〜８９を回転させるために図示されない第３の駆動手段が配設される。
【００５１】
前記構成の成形装置において、図示されない制御装置の移動処理手段が、図７に示されるように、前記各第１〜第３の成形ローラ８７〜８９をマンドレル８１の中心に向けて矢印Ａ方向に移動させた後、図８に示されるように、前記マンドレル８１及びテールストック８５を、矢印Ｂ方向に回転させながら矢印Ｃ方向に移動させるとともに、前記各第１〜第３の成形ローラ８７〜８９を素材８６に押し付けながら矢印Ｄ方向に回転させる。なお、前記各第１〜第３の成形ローラ８７〜８９によって押付部材及び押付手段が構成される。
【００５２】
その結果、図１０に示されるように、前記素材８６は、前記各第１〜第３の成形ローラ８７〜８９によってマンドレル８１に押し付けられ、塑性流動させられて変形し、内周面に、前記第１の歯金型部８２に対応する形状を有するスプライン６３、及び前記第２の歯金型部８３に対応する形状を有する第１の噛合部６５を備えたドラム５１が形成される。このとき、前記素材８６の一部が第１の歯金型部８２の第１の溝内に進入してスプライン歯７３を形成するとともに、各スプライン歯７３間に前記第１の歯に対応するスプライン溝７４が形成される。また、前記素材８６の一部が第２の歯金型部８３の第２の溝内に進入して凸部７１を形成するとともに、各凸部７１間に前記第２の歯に対応する凹部７２が形成される。そして、凸部７１には、第２の溝の凸部に対応する溝７５が形成される。
【００５３】
この場合、素材８６の一部を第１、第２の歯金型部８２、８３の第１、第２の溝に進入させることによってロールフォーミング加工が行われるので、素材８６が第１、第２の溝に進入しやすいように、第１、第２の溝の断面は、深くなるほど幅が狭くなるような逆台形の形状にされる。したがって、スプライン歯７３及び凸部７１の断面はドラム５１の中心に近くなるほど幅が狭くなるような台形の形状を有し、スプライン溝７４及び凹部７２の断面はドラム５１の中心に近くなるほど幅が広くなるような逆台形の形状を有する。なお、前述されたように、前記凸部７１と非加工部Ｐ１１（図５）とが、前記凹部７２と加工部Ｐ１２とがそれぞれ係合させられるので、前記非加工部Ｐ１１は凸部７１と対応する形状に、加工部Ｐ１２は凹部７２と対応する形状に形成されるのが望ましい。
【００５４】
また、ドラム５１及びマンドレル８１の軸方向における前記第１、第２の歯金型部８２、８３間に環状の平坦部９１が形成され、ドラム５１における第１、第２の円筒部５２ａ、５２ｂの連結部分に前記平坦部９１と対応させて環状の平坦部９２が形成される。したがって、スプライン６３を形成している間に、素材８６の塑性流動による流れが第１の噛合部６５に影響を与えるのを防止することができる。その結果、第１の噛合部６５を容易に形成することができる。
【００５５】
このように、前記第２の円筒部５２ｂの内周面に凸部７１を突出させて形成することによって、第１の噛合部６５を形成することができるので、ドラム５１の径が大きくならない。また、コルゲーション成形によって噛合部を形成する必要がないので、コルゲーション成形による加工部が径方向外方に押し出されることがない。したがって、ドラム５１を小型化することができるので、自動変速機内においてドラム５１と他の部材、例えば、自動変速機ケースとが互いに干渉するのを防止することができる。
【００５６】
そして、ドラム５１は筒状の形状を有しているので、ドラム５１の外周面をバンドブレーキの係合面にすることができる。
【００５７】
また、凸部７１を形成するのに伴って、凸部７１と凹部７２との間が薄肉化することがないので、クラックが発生するのを防止することができ、ドラム５１の耐久性を向上させることができる。さらに、第１の噛合部６５の内周面の角部にダレが生じることがないので、ドラム５１の品質を向上させることができる。
【００５８】
また、各凸部７１と凹部７２とが一体に連結されるので、ドラム５１が回転するのに伴ってドラム５１に遠心力が加わっても、凸部７１、凹部７２等が変形することがない。したがって、ドラム５１の耐久性を向上させることができる。
【００５９】
しかも、スプライン６３及び第１の噛合部６５を１回のロールフォーミング加工によって形成することができるので、工数が少なくなり、ドラム５１の生産性を向上させることができる。さらに、スプライン６３と第１の噛合部６５との間の位置精度にばらつきが生じるのを防止することができるので、ドラム５１の品質を向上させることができる。
【００６０】
ところで、前記第１〜第３の成形ローラ８７〜８９は、ロールフォーミング加工の仕上げ用、中仕上げ用及び荒加工用として使用され、それぞれ仕上げローラ、中仕上げローラ及び荒ローラを構成する。そのために、前記第１〜第３の成形ローラ８７〜８９の軸及び加工面は、マンドレル８１の軸方向及び径方向において互いにわずかずつ異なる位置に配設される。
【００６１】
すなわち、図１１に示されるように、第１〜第３の成形ローラ８７〜８９は、マンドレル８１の軸方向においてロールフォーミング加工の加工方向（図１０における矢印方向）における上流側から下流側にかけて順に位置させられるとともに、マンドレル８１の径方向においてマンドレル８１の軸から遠くなるように順に配設される。
【００６２】
したがって、前記素材８６は、第３、第２、第１の成形ローラ８９、８８、８７によって順にマンドレル８１に押し付けられ、ロールフォーミング加工が進むにつれて薄くなる。このように、前記素材８６は徐々に薄くされるので、素材８６が厚い場合でも、ロールフォーミング加工によって、品質を低下させることなく、十分に薄いドラム５１を成形することができる。
【００６３】
この場合、前記第１〜第３の成形ローラ８７〜８９の径方向及び軸方向の位置、及び第１〜第３の成形ローラ８７〜８９に素材８６を押し付ける力は、前記移動処理手段によるＮＣ制御によって設定され、制御される。したがって、スプライン６３におけるスプライン歯７３、スプライン溝７４等の加工精度、及び第１の噛合部６５における凸部７１、凹部７２、溝７５等の加工精度を高くすることができる。
【００６４】
次に、前記第１〜第３の成形ローラ８７〜８９の径方向及び軸方向の位置を変化させる場合の手順について説明する。
【００６５】
図１２は本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第１の図、図１３は本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第２の図、図１４は本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第３の図、図１５は本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第４の図、図１６は本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第５の図、図１７は本発明の実施の形態における第１の成形ローラの成形面を示す図、図１８は本発明の実施の形態における第２の成形ローラの成形面を示す図、図１９は本発明の実施の形態における第３の成形ローラの成形面を示す図である。なお、説明の便宜上、第１〜第３の成形ローラ８７〜８９は、マンドレル８１の軸方向における同じ位置に配設されるものとして説明される。また、素材８６（図１１）は示されていない。
【００６６】
図において、８１は矢印Ｃ方向に移動させられるマンドレルであり、該マンドレル８１の外周面に、第１、第２の歯金型部８２、８３及び平坦部９１が形成される。前記第１の歯金型部８２は第２の歯金型部８３より径が小さく、前記平坦部９１は、マンドレル８１の外周面において傾斜させて形成された段差を構成する。
【００６７】
また、８７〜８９は第１〜第３の成形ローラであり、該第１〜第３の成形ローラ８７〜８９の外周面に成形面Ｓ１〜Ｓ３が形成される。また、８７ａ〜８９ａは第１〜第３の成形ローラ８７〜８９の、ロールフォーミング加工の加工方向（図１０の矢印方向）における上流側の端面、８７ｂ〜８９ｂは第１〜第３の成形ローラ８７〜８９の、ロールフォーミング加工の加工方向における下流側の端面である。
【００６８】
前記成形面Ｓ１は、第１の成形ローラ８７の外径が最大になる最大径部ｍ１、該最大径部ｍ１より端面８７ａ側に形成され、最大径部ｍ１から離れるほど外径がわずかに小さくなる第１の傾斜部ｎ１、前記最大径部ｍ１より端面８７ｂ側に形成され、外径が急激に小さくなる急傾斜部ｒ１、及び該急傾斜部ｒ１より端面８７ｂ側に形成され、急傾斜部ｒ１から離れるほど外径が小さくなる第２の傾斜部ｐ１を備える。また、前記成形面Ｓ２は、第２の成形ローラ８８の外径が最大になる最大径部ｍ２、該最大径部ｍ２より端面８８ａ側に形成され、最大径部ｍ２から離れるほど外径が小さくなる第１の傾斜部ｎ２、及び前記最大径部ｍ２より端面８８ｂ側に形成され、最大径部ｍ２から離れるほど外径が小さくなる第２の傾斜部ｐ２を備える。そして、前記成形面Ｓ３は、第３の成形ローラ８９の外径が最大になる最大径部ｍ３、該最大径部ｍ３より端面８９ａ側に形成され、最大径部ｍ３から離れるほど外径が小さくなる第１の傾斜部ｎ３、前記最大径部ｍ３より端面８９ｂ側に形成され、最大径部ｍ３から離れるほど外径が小さくなる第２の傾斜部ｐ３、第３の成形ローラ８９の外径が最小になる最小径部ｔ３、及び該最小径部ｔ３より端面８９ｂ側に形成され、最小径部ｔ３から離れるほど外径が大きくなる凸部ｑ３を備える。
【００６９】
素材８６をマンドレル８１に押し付けるに当たり、前記最大径部ｍ１〜ｍ３は最も素材８６を変形させるのに寄与する。また、前記第１の傾斜部ｎ１〜ｎ３とマンドレル８１の外周面とが成す角度、すなわち、傾斜角度をそれぞれθ１〜θ３とし、第２の傾斜部ｐ１〜ｐ３とマンドレル８１の外周面との傾斜角度をそれぞれθ１１〜θ１３とし、急傾斜部ｒ１とマンドレル８１の外周面との傾斜角度をθ２１とすると、傾斜角度θ１〜θ３、θ１１〜θ１３、θ２１は、
θ２１＞θ２
＝θ１２
＝θ１１
＞θ１３
＞θ３
＞θ１
になる。前記傾斜角度θ１１〜θ１３が大きいほど素材８６を薄くするのに寄与する。
【００７０】
そして、前記移動処理手段が前記マンドレル８１を矢印Ｃ方向に移動させると、素材８６が変形させられ、第１の円筒部５２ａ（図６）、平坦部９２及び第２の円筒部５２ｂが順に形成される。前記平坦部９２によって段差部が構成される。
【００７１】
すなわち、マンドレル８１が第１の歯金型部８２を第１〜第３の成形ローラ８７〜８９と対向させて移動させられ、第１の円筒部５２ａが形成されているときに、図１２に示されるように、平坦部９１が第１〜第３の成形ローラ８７〜８９に近づくと、図１３〜１５に示されるように、前記移動処理手段は、マンドレル８１を矢印Ｃ方向に移動させながら、第３の成形ローラ８９、第２の成形ローラ８８及び第１の成形ローラ８７を順に径方向外方に移動させ、平坦部９１に対応させて平坦部９２を形成し、その後、図１６に示されるように、マンドレル８１が第２の歯金型部８３を第１〜第３の成形ローラ８７〜８９と対向させて移動させられ、第２の円筒部５２ｂが形成される。
【００７２】
この場合、前記第３の成形ローラ８９において、第２の傾斜部ｐ３の傾斜角度が比較的小さく、最小径部ｔ３より端面８９ｂ側に凸部ｑ３が形成される。したがって、素材８６が第３の成形ローラ８９によって倒されるときに、素材８６の外周縁が凸部ｑ３によって湾曲させられ、マンドレル８１の外周面に比較的近い位置に置かれる。したがって、胴部５２と底部５３との境の部分を形成する際の引張応力を小さくすることができるので、胴部５２と底部５３との境の部分の厚さを十分に確保することができる。
【００７３】
また、前記第１の成形ローラ８７において、急傾斜部ｒ１の傾斜角度θ２１が第１、第２の傾斜部ｎ１、ｐ１の傾斜角度θ１、θ１１より大きいので、素材８６を平坦部９１の根元まで十分に押し付けることができる。したがって、凸部７１及びスプライン歯７３の加工精度を高くすることができる。
【００７４】
また、本実施の形態においては、第１〜第３の成形ローラ８７〜８９をマンドレル８１の軸方向において互いにわずかずつ異なる位置に配設するようになっているが、同じ位置に配設することもできる。
【００７５】
本実施の形態においては、第１〜第３の成形ローラ８７〜８９を第１の歯金型部８２の軸方向に移動させることによって、スプライン６３及び第１の噛合部６５を形成するようになっているが、凸部７１及び凹部７２の形状、長さ等によっては、第１〜第３の成形ローラ８７〜８９を第１の歯金型部８２の軸方向とは異なる方向に移動させることもできる。さらに、各第１〜第３の成形ローラ８７〜８９を互いに異なる方向に移動させることもできる。
【００７６】
また、本実施の形態においては、ドラム５１にはスプライン６３及び第１の噛合部６５が二段に形成されるようになっているが、スプラインだけを二段に形成することもできる。
【００７７】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、クラッチのドラムにおいては、第１の円筒部と、該第１の円筒部より径の大きい第２の円筒部とを有する。
【００７９】
そして、前記第１、第２の円筒部の内周面に、径方向内方に突出させて、第１、第２の内歯がそれぞれ形成され、前記第２の内歯は軸方向に形成された溝を備える。
【００８０】
この場合、前記第２の円筒部の内周面に第２の内歯を突出させて形成することによって噛合部を形成することができるので、クラッチのドラムの径が大きくならない。したがって、クラッチのドラムを小型化することができる。
【００８１】
また、第２の内歯を形成するのに伴って、第２の内歯と凹部との間が薄肉化することがないので、クラックが発生するのを防止することができ、クラッチのドラムの耐久性を向上させることができる。さらに、噛合部の内周面にダレが生じることがないので、クラッチのドラムの品質を向上させることができる。
【００８２】
そして、各第２の内歯と凹部とが一体に連結されるので、クラッチのドラムが回転するのに伴ってクラッチのドラムに遠心力が加わっても、第２の内歯、凹部等が変形することがない。したがって、クラッチのドラムの耐久性を向上させることができる。
さらに、第２の内歯の内周面には、軸方向に延在させて溝が形成されるので、ドラム内を循環する潤滑油は、溝を通って容易にドラム外に抜き出される。したがって、溝を形成した分だけドラムを軽量化することができる。
【００９８】
本発明の内歯部材の成形装置においては、内歯部材の第１の円筒部に対応させて形成された第１の歯金型部、及び内歯部材の前記第１の円筒部より径の大きい第２の円筒部に対応させて形成された第２の歯金型部を備えたマンドレルと、該マンドレルと共に素材を挟持する挟持部材と、前記マンドレルに素材を押し付け、素材を塑性流動させることによって変形させる押付手段とを有する。
【００９９】
この場合、第１、第２の歯金型部に対応させて第１、第２の内歯を１回のロールフォーミング加工によって形成することができるので、工数が少なくなり、内歯部材の生産性を向上させることができる。しかも、第１、第２の内歯間の位置精度にばらつきが生じるのを防止することができるので、内歯部材の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における第１の噛合部を示す横断面図である。
【図２】従来のコルゲーション成形によって形成された噛合部を有するドラムの要部を示す縦断面図である。
【図３】従来のコルゲーション成形によって形成された噛合部を示す拡大図である。
【図４】従来のスロット抜きによって形成された噛合部を有するドラムの要部を示す縦断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における自動変速機の要部を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるドラムの縦断面図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるドラムの成形装置の第１の状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるドラムの成形装置の第２の状態を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるマンドレルの要部を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるドラムの成形方法を示す第１の図である。
【図１１】本発明の実施の形態におけるドラムの成形方法を示す第２の図である。
【図１２】本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第１の図である。
【図１３】本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第２の図である。
【図１４】本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第３の図である。
【図１５】本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第４の図である。
【図１６】本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第５の図である。
【図１７】本発明の実施の形態における第１の成形ローラの成形面を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態における第２の成形ローラの成形面を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態における第３の成形ローラの成形面を示す図である。
【符号の説明】
３３ 連結体
５１ ドラム
５２ａ、５２ｂ 第１、第２の円筒部
５５ クラッチプレート
６１ バンドブレーキ
６５ 第１の噛合部
７１ 凸部
７３ スプライン歯
７５ 溝
８１ マンドレル
８２、８３ 第１、第２の歯金型部
８５ テールストック
８６ 素材
８７〜８９ 第１〜第３の成形ローラ
９１、９２ 平坦部
ｑ３ 凸部
ｒ１ 急傾斜部
Ｓ１、Ｓ３ 成形面
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラッチのドラム及び内歯部材の成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動変速機においては、プラネタリギヤユニットが使用され、該プラネタリギヤユニットはサンギヤ、ピニオン、リングギヤ及びキャリヤから成る。そして、前記サンギヤ、リングギヤ及びキャリヤの各歯車要素をクラッチ、ブレーキ等の摩擦係合要素によって選択的に作動させることにより、変速を行うことができるようになっている。
【０００３】
ところで、例えば、クラッチを係脱させることによって、自動変速機内の第１、第２の回転部材が選択的に連結される。そのために、前記クラッチは、第１の回転部材と連結され、回転自在に配設された内歯部材としてのドラム、第２の回転部材と連結され、かつ、前記ドラムに対して相対的に回転自在に配設されたクラッチハブ、外周縁において前記ドラムとスプライン係合させられた複数のクラッチプレート、内周縁において前記クラッチハブとスプライン係合させられた複数のクラッチディスク、及び前記クラッチプレートとクラッチディスクとを選択的に圧接させることによって、前記クラッチを係脱させる油圧サーボを有する。
【０００４】
そして、前記ドラムと第１の回転部材とは、互いに噛（し）合させられることによって連結され、そのために、ドラムの先端に、コルゲーション成形（カム成形）等の成形方法によって噛合部が形成される。
【０００５】
図２は従来のコルゲーション成形によって形成された噛合部を有するドラムの要部を示す縦断面図、図３は従来のコルゲーション成形によって形成された噛合部を示す拡大図である。
【０００６】
図において、１１はドラムであり、該ドラム１１は筒状の胴部１２及び環状のディスク部１３から成り、前記胴部１２の内周の所定箇所に、例えば、切削加工等によってスプライン歯１４が形成されるとともに、前記胴部１２の先端にコルゲーション成形によって噛合部１５が形成される。該噛合部１５は、円周方向において交互に、かつ、等ピッチで形成された非加工部Ｐ１及び加工部Ｐ２から成り、該加工部Ｐ２は、非加工部Ｐ１と同じ肉厚のまま径方向外方に押し出されることによって形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のドラム１１の成形方法においては、噛合部を形成する際に加工部Ｐ２が非加工部Ｐ１と同じ肉厚のまま径方向外方に押し出されるので、ドラム１１の径がその分大きくなり、ドラム１１が大型化してしまう。また、加工部Ｐ２が押し出されるのに伴って、非加工部Ｐ１と加工部Ｐ２との間の段差部Ｒ１、Ｒ２が薄肉化し、該段差部Ｒ１、Ｒ２においてクラックが発生し、ドラム１１の耐久性が低下してしまう。さらに、噛合部１５の内周面の角部Ｑにダレが生じることがあり、ドラム１１の品質が低下してしまう。
【０００８】
また、スプライン歯１４を形成する工程、及び加工部Ｐ２を押し出す工程が必要になるので、工数が多くなり、ドラム１１の生産性が低下してしまうとともに、スプライン歯１４と噛合部１５との間の位置精度にばらつきが生じ、ドラム１１の品質が低下してしまう。
【０００９】
そこで、スロット抜きによって噛合部を形成することが考えられる。
【００１０】
図４は従来のスロット抜きによって形成された噛合部を有するドラムの要部を示す縦断面図である。
【００１１】
図において、２１はドラムであり、該ドラム２１は筒状の胴部２２及び環状のディスク部２３から成り、前記胴部２２の内周の所定箇所に、例えば、切削加工等によってスプライン歯２４が形成されるとともに、前記胴部２２の先端にスロット抜きによって噛合部２５が形成される。該噛合部２５は、円周方向において交互に、かつ、等ピッチで形成された非加工部Ｐ３及び加工部Ｐ４から成り、該加工部Ｐ４は打ち抜かれてスロットを形成する。
【００１２】
ところが、ドラム２１が回転するのに伴って遠心力が胴部２２に加わるので、自動変速機の使用状態によってドラム２１の回転数が高くなると、図に示されるように、非加工部Ｐ３が変形して、ドラム２１の耐久性が低下してしまうことがある。
【００１３】
また、スプライン歯２４を形成する工程、及び加工部Ｐ４を打ち抜く工程が必要になるので、工数が多くなり、ドラム２１の生産性が低下してしまうとともに、スプライン歯２４と噛合部２５との間の位置精度にばらつきが生じ、ドラム２１の品質が低下してしまう。
【００１４】
本発明は、前記従来の内歯部材の問題点を解決して、小型化することができ、品質、耐久性及び生産性を向上させることができるクラッチのドラム及び内歯部材の成形装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のクラッチのドラムにおいては、第１の円筒部と、該第１の円筒部より径の大きい第２の円筒部とを有する。
【００１６】
そして、前記第１、第２の円筒部の内周面に、径方向内方に突出させて、第１、第２の内歯がそれぞれ形成され、前記第２の内歯は軸方向に形成された溝を備える。
【００２７】
本発明の内歯部材の成形装置においては、内歯部材の第１の円筒部に対応させて形成された第１の歯金型部、及び前記第１の円筒部より径の大きい第２の円筒部に対応させて形成された第２の歯金型部を備えたマンドレルと、該マンドレルと共に素材を挟持する挟持部材と、前記マンドレルに素材を押し付け、素材を塑性流動させることによって変形させる押付手段とを有する。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３６】
図５は本発明の実施の形態における自動変速機の要部を示す断面図である。
【００３７】
図において、３１、３２は摩擦係合要素としての第１、第２のクラッチ、３３は回転自在に配設された第１の回転部材としての筒状の連結体、３４は回転自在に配設されたスリーブである。
【００３８】
前記第１のクラッチ３１は、前記連結体３３と連結され、回転自在に配設された内歯部材としてのドラム５１、図示されない第２の回転部材と連結され、かつ、前記ドラム５１に対して相対的に回転自在に配設されたクラッチハブ５４、外周縁において前記ドラム５１とスプライン係合させられた複数のクラッチプレート５５、内周縁において前記クラッチハブ５４とスプライン係合させられた複数のクラッチディスク５６、及び前記クラッチプレート５５とクラッチディスク５６とを選択的に圧接させることによって、前記第１のクラッチ３１を係脱させる油圧サーボ５８を有する。
【００３９】
前記ドラム５１は、筒状の胴部５２及び環状の底部５３から成り、前記胴部５２は、所定の径を有する第１の円筒部５２ａ、及びドラム５１の開口側に拡径し、前記第１の円筒部５２ａより径の大きい第２の円筒部５２ｂを有する。そして、ロールフォーミング加工によって、前記第１の円筒部５２ａの内周面にスプライン６３が、前記第２の円筒部５２ｂの内周面に第１の噛合部６５が形成される。前記スプライン６３は、円周方向において交互に、かつ、等ピッチで径方向内方に突出させて形成された第１の内歯としてのスプライン歯７３、及び各スプライン歯７３間に形成されたスプライン溝７４から成る。また、前記第１の噛合部６５は、円周方向において交互に、かつ、等ピッチで径方向内方に突出させて形成された第２の内歯としての凸部７１、及び各凸部７１間に形成された凹部７２から成る。そして、前記スプライン歯７３、スプライン溝７４、凸部７１及び凹部７２は、いずれも軸方向に延在させられる。
【００４０】
前記ドラム５１の外周にはバンドブレーキ６１が配設され、ドラム５１の外周面にバンドブレーキ６１の係合面が形成される。したがって、バンドブレーキ６１を係脱させることによって、前記ドラム５１を選択的に停止させることができる。また、前記油圧サーボ５８は、前記底部５３内において摺（しゅう）動自在に配設されたピストン５９、該ピストン５９を底部５３に向けて付勢するスプリング６０等から成る。
【００４１】
そして、前記第２のクラッチ３２は、ドラム４１、前記第２の回転部材と連結され、かつ、前記ドラム４１に対して相対的に回転自在に配設されたクラッチハブ４２、外周縁において前記ドラム４１とスプライン係合させられた複数のクラッチプレート４３、内周縁において前記クラッチハブ４２とスプライン係合させられた複数のクラッチディスク４４、及び前記クラッチプレート４３とクラッチディスク４４とを選択的に圧接させることによって、前記第２のクラッチ３２を係脱させる図示されない油圧サーボを有する。
【００４２】
ところで、前記ドラム５１と連結体３３とは、互いに噛合させることによって連結され、そのために、連結体３３の先端に、冷間鍛造、プレス加工、グローブ転造等の成形方法によって第２の噛合部４５が形成される。該第２の噛合部４５は、円周方向において交互に、かつ、等ピッチで形成された非加工部Ｐ１１及び加工部Ｐ１２から成り、該加工部Ｐ１２は、非加工部Ｐ１１と同じ肉厚のまま径方向外方に押し出されることによって形成される。そして、前記凸部７１と非加工部Ｐ１１とが、前記凹部７２と加工部Ｐ１２とがそれぞれ係合させられる。
【００４３】
次に、ドラム５１について説明する。
【００４４】
図１は本発明の実施の形態における第１の噛合部を示す横断面図、図６は本発明の実施の形態におけるドラムの縦断面図である。
【００４５】
図において、５１はドラム、５２は胴部、５３は底部であり、前記胴部５２は第１、第２の円筒部５２ａ、５２ｂから成り、ロールフォーミング加工によって、前記第１の円筒部５２ａの内周面にスプライン６３が、前記第２の円筒部５２ｂの内周面に第１の噛合部６５が形成される。
【００４６】
ところで、第１の噛合部６５は第２の円筒部５２ｂの内周面に形成されるので、円周方向の全体が閉鎖され、ドラム５１内を循環する潤滑油をドラム５１外に抜き出すのが困難になってしまう。そこで、凸部７１の内周面には、軸方向に延在させて溝７５が形成される。したがって、前記ドラム５１内を循環する潤滑油は、溝７５を通って容易にドラム５１外に抜き出される。また、溝７５を形成した分だけドラム５１を軽量化することができる。なお、７２は凹部、７３はスプライン歯、７４はスプライン溝、９２は後述される平坦部である。
【００４７】
続いて、前記構成のドラム５１の成形方法について説明する。
【００４８】
図７は本発明の実施の形態におけるドラムの成形装置の第１の状態を示す斜視図、図８は本発明の実施の形態におけるドラムの成形装置の第２の状態を示す斜視図、図９は本発明の実施の形態におけるマンドレルの要部を示す断面図、図１０は本発明の実施の形態におけるドラムの成形方法を示す第１の図、図１１は本発明の実施の形態におけるドラムの成形方法を示す第２の図である。
【００４９】
図において、８１は回転自在に支持された円筒状のマンドレルであり、該マンドレル８１の外周面に、スプライン６３（図６）のスプライン歯７３及びスプライン溝７４に対応させて第１の歯金型部８２が、第１の噛合部６５の凸部７１及び凹部７２に対応させて第２の歯金型部８３が形成される。なお、第１、第２の歯金型部８２、８３においては、図示されない第１、第２の溝及び第１、第２の歯が円周方向において交互に、かつ、等ピッチでそれぞれ形成される。そして、前記第２の歯金型部８３の第２の溝には、溝７５に対応する凸部が軸方向に延在させて形成される。
【００５０】
また、前記マンドレル８１と対向させて、挟持部材としてのテールストック８５が回転自在に配設され、前記マンドレル８１及びテールストック８５によって素材８６が強く挟持され、マンドレル８１の前端（図７及び８における右端）に素材８６が固定される。そして、前記マンドレル８１及びテールストック８５の周囲には、複数の、本実施の形態においては、３個の第１〜第３の成形ローラ８７〜８９が回転自在に、かつ、径方向に移動自在に配設される。なお、前記マンドレル８１及びテールストック８５を軸方向に移動させるために図示されない第１の駆動手段が、前記第１〜第３の成形ローラ８７〜８９をマンドレル８１の径方向に移動させるために図示されない第２の駆動手段が、前記第１〜第３の成形ローラ８７〜８９を回転させるために図示されない第３の駆動手段が配設される。
【００５１】
前記構成の成形装置において、図示されない制御装置の移動処理手段が、図７に示されるように、前記各第１〜第３の成形ローラ８７〜８９をマンドレル８１の中心に向けて矢印Ａ方向に移動させた後、図８に示されるように、前記マンドレル８１及びテールストック８５を、矢印Ｂ方向に回転させながら矢印Ｃ方向に移動させるとともに、前記各第１〜第３の成形ローラ８７〜８９を素材８６に押し付けながら矢印Ｄ方向に回転させる。なお、前記各第１〜第３の成形ローラ８７〜８９によって押付部材及び押付手段が構成される。
【００５２】
その結果、図１０に示されるように、前記素材８６は、前記各第１〜第３の成形ローラ８７〜８９によってマンドレル８１に押し付けられ、塑性流動させられて変形し、内周面に、前記第１の歯金型部８２に対応する形状を有するスプライン６３、及び前記第２の歯金型部８３に対応する形状を有する第１の噛合部６５を備えたドラム５１が形成される。このとき、前記素材８６の一部が第１の歯金型部８２の第１の溝内に進入してスプライン歯７３を形成するとともに、各スプライン歯７３間に前記第１の歯に対応するスプライン溝７４が形成される。また、前記素材８６の一部が第２の歯金型部８３の第２の溝内に進入して凸部７１を形成するとともに、各凸部７１間に前記第２の歯に対応する凹部７２が形成される。そして、凸部７１には、第２の溝の凸部に対応する溝７５が形成される。
【００５３】
この場合、素材８６の一部を第１、第２の歯金型部８２、８３の第１、第２の溝に進入させることによってロールフォーミング加工が行われるので、素材８６が第１、第２の溝に進入しやすいように、第１、第２の溝の断面は、深くなるほど幅が狭くなるような逆台形の形状にされる。したがって、スプライン歯７３及び凸部７１の断面はドラム５１の中心に近くなるほど幅が狭くなるような台形の形状を有し、スプライン溝７４及び凹部７２の断面はドラム５１の中心に近くなるほど幅が広くなるような逆台形の形状を有する。なお、前述されたように、前記凸部７１と非加工部Ｐ１１（図５）とが、前記凹部７２と加工部Ｐ１２とがそれぞれ係合させられるので、前記非加工部Ｐ１１は凸部７１と対応する形状に、加工部Ｐ１２は凹部７２と対応する形状に形成されるのが望ましい。
【００５４】
また、ドラム５１及びマンドレル８１の軸方向における前記第１、第２の歯金型部８２、８３間に環状の平坦部９１が形成され、ドラム５１における第１、第２の円筒部５２ａ、５２ｂの連結部分に前記平坦部９１と対応させて環状の平坦部９２が形成される。したがって、スプライン６３を形成している間に、素材８６の塑性流動による流れが第１の噛合部６５に影響を与えるのを防止することができる。その結果、第１の噛合部６５を容易に形成することができる。
【００５５】
このように、前記第２の円筒部５２ｂの内周面に凸部７１を突出させて形成することによって、第１の噛合部６５を形成することができるので、ドラム５１の径が大きくならない。また、コルゲーション成形によって噛合部を形成する必要がないので、コルゲーション成形による加工部が径方向外方に押し出されることがない。したがって、ドラム５１を小型化することができるので、自動変速機内においてドラム５１と他の部材、例えば、自動変速機ケースとが互いに干渉するのを防止することができる。
【００５６】
そして、ドラム５１は筒状の形状を有しているので、ドラム５１の外周面をバンドブレーキの係合面にすることができる。
【００５７】
また、凸部７１を形成するのに伴って、凸部７１と凹部７２との間が薄肉化することがないので、クラックが発生するのを防止することができ、ドラム５１の耐久性を向上させることができる。さらに、第１の噛合部６５の内周面の角部にダレが生じることがないので、ドラム５１の品質を向上させることができる。
【００５８】
また、各凸部７１と凹部７２とが一体に連結されるので、ドラム５１が回転するのに伴ってドラム５１に遠心力が加わっても、凸部７１、凹部７２等が変形することがない。したがって、ドラム５１の耐久性を向上させることができる。
【００５９】
しかも、スプライン６３及び第１の噛合部６５を１回のロールフォーミング加工によって形成することができるので、工数が少なくなり、ドラム５１の生産性を向上させることができる。さらに、スプライン６３と第１の噛合部６５との間の位置精度にばらつきが生じるのを防止することができるので、ドラム５１の品質を向上させることができる。
【００６０】
ところで、前記第１〜第３の成形ローラ８７〜８９は、ロールフォーミング加工の仕上げ用、中仕上げ用及び荒加工用として使用され、それぞれ仕上げローラ、中仕上げローラ及び荒ローラを構成する。そのために、前記第１〜第３の成形ローラ８７〜８９の軸及び加工面は、マンドレル８１の軸方向及び径方向において互いにわずかずつ異なる位置に配設される。
【００６１】
すなわち、図１１に示されるように、第１〜第３の成形ローラ８７〜８９は、マンドレル８１の軸方向においてロールフォーミング加工の加工方向（図１０における矢印方向）における上流側から下流側にかけて順に位置させられるとともに、マンドレル８１の径方向においてマンドレル８１の軸から遠くなるように順に配設される。
【００６２】
したがって、前記素材８６は、第３、第２、第１の成形ローラ８９、８８、８７によって順にマンドレル８１に押し付けられ、ロールフォーミング加工が進むにつれて薄くなる。このように、前記素材８６は徐々に薄くされるので、素材８６が厚い場合でも、ロールフォーミング加工によって、品質を低下させることなく、十分に薄いドラム５１を成形することができる。
【００６３】
この場合、前記第１〜第３の成形ローラ８７〜８９の径方向及び軸方向の位置、及び第１〜第３の成形ローラ８７〜８９に素材８６を押し付ける力は、前記移動処理手段によるＮＣ制御によって設定され、制御される。したがって、スプライン６３におけるスプライン歯７３、スプライン溝７４等の加工精度、及び第１の噛合部６５における凸部７１、凹部７２、溝７５等の加工精度を高くすることができる。
【００６４】
次に、前記第１〜第３の成形ローラ８７〜８９の径方向及び軸方向の位置を変化させる場合の手順について説明する。
【００６５】
図１２は本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第１の図、図１３は本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第２の図、図１４は本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第３の図、図１５は本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第４の図、図１６は本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第５の図、図１７は本発明の実施の形態における第１の成形ローラの成形面を示す図、図１８は本発明の実施の形態における第２の成形ローラの成形面を示す図、図１９は本発明の実施の形態における第３の成形ローラの成形面を示す図である。なお、説明の便宜上、第１〜第３の成形ローラ８７〜８９は、マンドレル８１の軸方向における同じ位置に配設されるものとして説明される。また、素材８６（図１１）は示されていない。
【００６６】
図において、８１は矢印Ｃ方向に移動させられるマンドレルであり、該マンドレル８１の外周面に、第１、第２の歯金型部８２、８３及び平坦部９１が形成される。前記第１の歯金型部８２は第２の歯金型部８３より径が小さく、前記平坦部９１は、マンドレル８１の外周面において傾斜させて形成された段差を構成する。
【００６７】
また、８７〜８９は第１〜第３の成形ローラであり、該第１〜第３の成形ローラ８７〜８９の外周面に成形面Ｓ１〜Ｓ３が形成される。また、８７ａ〜８９ａは第１〜第３の成形ローラ８７〜８９の、ロールフォーミング加工の加工方向（図１０の矢印方向）における上流側の端面、８７ｂ〜８９ｂは第１〜第３の成形ローラ８７〜８９の、ロールフォーミング加工の加工方向における下流側の端面である。
【００６８】
前記成形面Ｓ１は、第１の成形ローラ８７の外径が最大になる最大径部ｍ１、該最大径部ｍ１より端面８７ａ側に形成され、最大径部ｍ１から離れるほど外径がわずかに小さくなる第１の傾斜部ｎ１、前記最大径部ｍ１より端面８７ｂ側に形成され、外径が急激に小さくなる急傾斜部ｒ１、及び該急傾斜部ｒ１より端面８７ｂ側に形成され、急傾斜部ｒ１から離れるほど外径が小さくなる第２の傾斜部ｐ１を備える。また、前記成形面Ｓ２は、第２の成形ローラ８８の外径が最大になる最大径部ｍ２、該最大径部ｍ２より端面８８ａ側に形成され、最大径部ｍ２から離れるほど外径が小さくなる第１の傾斜部ｎ２、及び前記最大径部ｍ２より端面８８ｂ側に形成され、最大径部ｍ２から離れるほど外径が小さくなる第２の傾斜部ｐ２を備える。そして、前記成形面Ｓ３は、第３の成形ローラ８９の外径が最大になる最大径部ｍ３、該最大径部ｍ３より端面８９ａ側に形成され、最大径部ｍ３から離れるほど外径が小さくなる第１の傾斜部ｎ３、前記最大径部ｍ３より端面８９ｂ側に形成され、最大径部ｍ３から離れるほど外径が小さくなる第２の傾斜部ｐ３、第３の成形ローラ８９の外径が最小になる最小径部ｔ３、及び該最小径部ｔ３より端面８９ｂ側に形成され、最小径部ｔ３から離れるほど外径が大きくなる凸部ｑ３を備える。
【００６９】
素材８６をマンドレル８１に押し付けるに当たり、前記最大径部ｍ１〜ｍ３は最も素材８６を変形させるのに寄与する。また、前記第１の傾斜部ｎ１〜ｎ３とマンドレル８１の外周面とが成す角度、すなわち、傾斜角度をそれぞれθ１〜θ３とし、第２の傾斜部ｐ１〜ｐ３とマンドレル８１の外周面との傾斜角度をそれぞれθ１１〜θ１３とし、急傾斜部ｒ１とマンドレル８１の外周面との傾斜角度をθ２１とすると、傾斜角度θ１〜θ３、θ１１〜θ１３、θ２１は、
θ２１＞θ２
＝θ１２
＝θ１１
＞θ１３
＞θ３
＞θ１
になる。前記傾斜角度θ１１〜θ１３が大きいほど素材８６を薄くするのに寄与する。
【００７０】
そして、前記移動処理手段が前記マンドレル８１を矢印Ｃ方向に移動させると、素材８６が変形させられ、第１の円筒部５２ａ（図６）、平坦部９２及び第２の円筒部５２ｂが順に形成される。前記平坦部９２によって段差部が構成される。
【００７１】
すなわち、マンドレル８１が第１の歯金型部８２を第１〜第３の成形ローラ８７〜８９と対向させて移動させられ、第１の円筒部５２ａが形成されているときに、図１２に示されるように、平坦部９１が第１〜第３の成形ローラ８７〜８９に近づくと、図１３〜１５に示されるように、前記移動処理手段は、マンドレル８１を矢印Ｃ方向に移動させながら、第３の成形ローラ８９、第２の成形ローラ８８及び第１の成形ローラ８７を順に径方向外方に移動させ、平坦部９１に対応させて平坦部９２を形成し、その後、図１６に示されるように、マンドレル８１が第２の歯金型部８３を第１〜第３の成形ローラ８７〜８９と対向させて移動させられ、第２の円筒部５２ｂが形成される。
【００７２】
この場合、前記第３の成形ローラ８９において、第２の傾斜部ｐ３の傾斜角度が比較的小さく、最小径部ｔ３より端面８９ｂ側に凸部ｑ３が形成される。したがって、素材８６が第３の成形ローラ８９によって倒されるときに、素材８６の外周縁が凸部ｑ３によって湾曲させられ、マンドレル８１の外周面に比較的近い位置に置かれる。したがって、胴部５２と底部５３との境の部分を形成する際の引張応力を小さくすることができるので、胴部５２と底部５３との境の部分の厚さを十分に確保することができる。
【００７３】
また、前記第１の成形ローラ８７において、急傾斜部ｒ１の傾斜角度θ２１が第１、第２の傾斜部ｎ１、ｐ１の傾斜角度θ１、θ１１より大きいので、素材８６を平坦部９１の根元まで十分に押し付けることができる。したがって、凸部７１及びスプライン歯７３の加工精度を高くすることができる。
【００７４】
また、本実施の形態においては、第１〜第３の成形ローラ８７〜８９をマンドレル８１の軸方向において互いにわずかずつ異なる位置に配設するようになっているが、同じ位置に配設することもできる。
【００７５】
本実施の形態においては、第１〜第３の成形ローラ８７〜８９を第１の歯金型部８２の軸方向に移動させることによって、スプライン６３及び第１の噛合部６５を形成するようになっているが、凸部７１及び凹部７２の形状、長さ等によっては、第１〜第３の成形ローラ８７〜８９を第１の歯金型部８２の軸方向とは異なる方向に移動させることもできる。さらに、各第１〜第３の成形ローラ８７〜８９を互いに異なる方向に移動させることもできる。
【００７６】
また、本実施の形態においては、ドラム５１にはスプライン６３及び第１の噛合部６５が二段に形成されるようになっているが、スプラインだけを二段に形成することもできる。
【００７７】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、クラッチのドラムにおいては、第１の円筒部と、該第１の円筒部より径の大きい第２の円筒部とを有する。
【００７９】
そして、前記第１、第２の円筒部の内周面に、径方向内方に突出させて、第１、第２の内歯がそれぞれ形成され、前記第２の内歯は軸方向に形成された溝を備える。
【００８０】
この場合、前記第２の円筒部の内周面に第２の内歯を突出させて形成することによって噛合部を形成することができるので、クラッチのドラムの径が大きくならない。したがって、クラッチのドラムを小型化することができる。
【００８１】
また、第２の内歯を形成するのに伴って、第２の内歯と凹部との間が薄肉化することがないので、クラックが発生するのを防止することができ、クラッチのドラムの耐久性を向上させることができる。さらに、噛合部の内周面にダレが生じることがないので、クラッチのドラムの品質を向上させることができる。
【００８２】
そして、各第２の内歯と凹部とが一体に連結されるので、クラッチのドラムが回転するのに伴ってクラッチのドラムに遠心力が加わっても、第２の内歯、凹部等が変形することがない。したがって、クラッチのドラムの耐久性を向上させることができる。
さらに、第２の内歯の内周面には、軸方向に延在させて溝が形成されるので、ドラム内を循環する潤滑油は、溝を通って容易にドラム外に抜き出される。したがって、溝を形成した分だけドラムを軽量化することができる。
【００９８】
本発明の内歯部材の成形装置においては、内歯部材の第１の円筒部に対応させて形成された第１の歯金型部、及び内歯部材の前記第１の円筒部より径の大きい第２の円筒部に対応させて形成された第２の歯金型部を備えたマンドレルと、該マンドレルと共に素材を挟持する挟持部材と、前記マンドレルに素材を押し付け、素材を塑性流動させることによって変形させる押付手段とを有する。
【００９９】
この場合、第１、第２の歯金型部に対応させて第１、第２の内歯を１回のロールフォーミング加工によって形成することができるので、工数が少なくなり、内歯部材の生産性を向上させることができる。しかも、第１、第２の内歯間の位置精度にばらつきが生じるのを防止することができるので、内歯部材の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における第１の噛合部を示す横断面図である。
【図２】従来のコルゲーション成形によって形成された噛合部を有するドラムの要部を示す縦断面図である。
【図３】従来のコルゲーション成形によって形成された噛合部を示す拡大図である。
【図４】従来のスロット抜きによって形成された噛合部を有するドラムの要部を示す縦断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における自動変速機の要部を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるドラムの縦断面図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるドラムの成形装置の第１の状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるドラムの成形装置の第２の状態を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるマンドレルの要部を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるドラムの成形方法を示す第１の図である。
【図１１】本発明の実施の形態におけるドラムの成形方法を示す第２の図である。
【図１２】本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第１の図である。
【図１３】本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第２の図である。
【図１４】本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第３の図である。
【図１５】本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第４の図である。
【図１６】本発明の実施の形態における第１〜第３の成形ローラの径方向及び軸方向の位置を説明する第５の図である。
【図１７】本発明の実施の形態における第１の成形ローラの成形面を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態における第２の成形ローラの成形面を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態における第３の成形ローラの成形面を示す図である。
【符号の説明】
３３ 連結体
５１ ドラム
５２ａ、５２ｂ 第１、第２の円筒部
５５ クラッチプレート
６１ バンドブレーキ
６５ 第１の噛合部
７１ 凸部
７３ スプライン歯
７５ 溝
８１ マンドレル
８２、８３ 第１、第２の歯金型部
８５ テールストック
８６ 素材
８７〜８９ 第１〜第３の成形ローラ
９１、９２ 平坦部
ｑ３ 凸部
ｒ１ 急傾斜部
Ｓ１、Ｓ３ 成形面
Claims (10)
- 第１の円筒部と、該第１の円筒部より径の大きい第２の円筒部とを有するとともに、前記第１、第２の円筒部の内周面に、径方向内方に突出させて、第１、第２の内歯がそれぞれ形成され、前記第２の内歯は軸方向に形成された溝を備えることを特徴とするクラッチのドラム。
- 前記第１の円筒部と第２の円筒部との連結部分に環状の平坦部が形成される請求項１に記載のクラッチのドラム。
- 前記クラッチのドラムは、自動変速機用のクラッチのドラムであり、第１の円筒部の外周面にバンドブレーキの係合面が形成され、前記第１の内歯は、ドラムとクラッチプレートとをスプライン係合させるためのスプライン歯を構成し、前記第２の内歯は、前記ドラムと自動変速機の他の部材とを連結させるための噛合部を構成する請求項１又は２に記載のクラッチのドラム。
- 内歯部材の第１の円筒部に対応させて形成された第１の歯金型部、及び前記第１の円筒部より径の大きい第２の円筒部に対応させて形成された第２の歯金型部を備えたマンドレルと、該マンドレルと共に素材を挟持する挟持部材と、前記マンドレルに素材を押し付け、素材を塑性流動させることによって変形させる押付手段とを有することを特徴とする内歯部材の成形装置。
- 前記押付手段は複数配設され、各押付手段は、マンドレルの軸方向及び径方向において互いに異なる位置に配設される請求項４に記載の内歯部材の成形装置。
- 前記押付手段は径方向に移動自在に配設される請求項４に記載の内歯部材の成形装置。
- 前記押付手段を径方向に移動させる移動処理手段を有する請求項４に記載の内歯部材の成形装置。
- 前記移動処理手段は、第１、第２の歯金型部間に形成された段差が前記押付手段に近づいたときに前記押付手段を径方向外方に移動させる請求項７に記載の内歯部材の成形装置。
- 前記押付手段の成形面には、素材をマンドレル側に倒すための凸部が形成される請求項４に記載の内歯部材の成形装置。
- 前記押付手段の成形面には、素材を前記段差に押し付けるための急傾斜部が形成される請求項８に記載の内歯部材の成形装置。
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