JP6207544B2 - Drive plate and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、動力を伝達するプレートとその製法に関する。特に、エンジンの力をスタータモータへ伝達するプレートとその製法に関する。 The present invention relates to a plate for transmitting power and a method for manufacturing the plate. In particular, the present invention relates to a plate for transmitting engine power to a starter motor and a method for manufacturing the plate.
従来、エンジンの駆動力を自動変速機のトルクコンバータに伝達するため、ドライブプレートが用いられている。図1(a)、図1(b)で従来のドライブプレートを説明する。
図1(a)は、ドライブプレート100周辺の断面図である。図1(b)は、ドライブプレート100の平面図(溶接部19側)である。ドライブプレート100は、円板状のプレート部12の外周に、ギヤが形成されたリングギヤ111を溶接することにより構成されている。リングギヤ111とプレート部12との間には隙間66がある。
Conventionally, a drive plate is used to transmit engine driving force to a torque converter of an automatic transmission. A conventional drive plate will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b).
FIG. 1A is a cross-sectional view around the
ドライブプレート100のプレート部12の内径部は、エンジンのクランク軸17に、取り付け孔15を利用して、ボルトで締結されている。
プレート部12の外径部は、トルクコンバータ10のケースに、取り付け孔16を利用してボルトで締結されている。また、軽量化のための軽量化孔13がある。
An inner diameter portion of the
The outer diameter portion of the
そして、ドライブプレート100の外周部に、溶接されたリングギヤ111は、スタータモータギヤと噛み合うように設けられている(特許文献1)。エンジン始動(クランキング)時には、スタータモータのピニオンギヤをリングギヤ111に噛み合わせて駆動し、ドライブプレート100を回転させる。
And the
しかし、クランキング時にドライブプレート100に加わるトルクに、ドライブプレート100が耐える必要がある。
However, the
しかし、従来のドライブプレート100は、強度が場所で異なっていて、耐久性に問題がった。これは、リングギヤ111とプレート部12とを溶接で接合させているためである。つまり、溶接部とそれ以外とで強度に差がでる。
本発明は、上記課題を解決するために成されたもので、強度的に均質なドライブプレートとその製造方法を提供することを目的とする。
However, the
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a drive plate that is homogeneous in strength and a method for manufacturing the drive plate.
上記目的を達成するために、平板上のプレート部と、プレート部の周縁を覆い位置するリングギヤと、プレート部とングギヤとを接続する溶接部と、を含み、リングギヤの溶接部と、非溶接部とで硬度が同じであるドライブプレートを用いる。また、円板状のプレート部と、プレート部の周縁を覆うリング状のリングギヤとを作製する工程と、リングギヤの中央にプレート部をはめ込む工程と、リングギヤとプレート部との境界部分を溶接する工程と、を含み、溶接時に、溶接の部分以外を覆う冷却部材にて、プレート部とリングギヤを押さえるドライブプレートの製造方法を用いる。 In order to achieve the above object, the present invention includes a plate portion on a flat plate, a ring gear that covers the periphery of the plate portion, and a welded portion that connects the plate portion and the gung gear, and includes a welded portion of the ring gear and a non-welded portion. Drive plates with the same hardness are used. Also, a step of producing a disc-shaped plate portion, a ring-shaped ring gear that covers the periphery of the plate portion, a step of fitting the plate portion in the center of the ring gear, and a step of welding the boundary portion between the ring gear and the plate portion And a method of manufacturing a drive plate that holds down the plate portion and the ring gear by a cooling member that covers other than the welded portion during welding.
本発明のドライブプレートによれば、強度的に均質であり、長期間安定して使用できるという効果が得られる。 According to the drive plate of the present invention, there is an effect that it is homogeneous in strength and can be used stably for a long period of time.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図2(a)、図2(b)に本発明のドライブプレート200の一つの実施の形態を示す。図2(a)は平面図、図2(b)は断面図である。説明しない事項は、従来の図1と同様である。このドライブプレート200では、リングギヤ11とプレート部12とが、密着性よく組み込まれている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2A and FIG. 2B show an embodiment of the
このドライブプレート200は、直径265mm、プレート部12の厚み約2mmである。プレート部12には、凹部73、凸部74、中心部72がある。凹凸を設けることで、ドライブプレート200として厚みを厚くせず、軽量でき、強度も確保している。そのため、寸法精度、強度の均質性を出しにくい構造である。
The
(製造プロセス)
実施の形態の製造プロセスを図3(a)〜図3(c)で説明する。
図3(a)は、プレート部12とリングギヤ11とを組み合わせるところの端部の拡大断面図である。プレート部12は円板状である。ただし、プレート部12の端部は、全周に渡り、斜め上方に折り曲げられている(折り曲げ部61)。その外線62は、リングギヤ11の内周より外に位置する。この折り曲げ部61をリングギヤ11へ入れ込む。すると、この折り曲げ部61が曲がり、プレート部12とリングギヤ11とを隙間無く組み合わせる。
(Manufacturing process)
The manufacturing process of the embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 3A is an enlarged cross-sectional view of an end portion where the
なお、プレート部12は、プレス成形で製造する。リングギヤ11は、線状の金属を、冷間工法、溶接とでリング素材を作製する。リング素材製作後、切削加工でギヤ部分を削り出す。焼入れを施し、硬度を高める。焼入れで変形した直径を矯正し完成する。材質は、例えば、S35C(機械構造用炭素鋼)や、SPFH590(高張力鋼板)を用いる。他の金属でもよい。同様の現象が生じる。
The
図3(b)は、外線62とリングギヤ11との関係である。外線62は、全体的にリングギヤ11の内周より、大きい。
図3(c)は、プレート部12とリングギヤ11とを組み合わせた(圧入)後の断面である。
FIG. 3B shows the relationship between the
FIG. 3C is a cross section after the
図4(a)〜図4(c)は、図3(c)で組み合わせた後、溶接を説明する図である。
図4(a)は、溶接する時の平面図である。図4(b)は、実施の形態で、溶接後のプレート部12とリングギヤ11である。図4(c)は、従来例のプレート部12とリングギヤ11である。
4 (a) to 4 (c) are diagrams for explaining welding after combining in FIG. 3 (c).
Fig.4 (a) is a top view at the time of welding. FIG. 4B shows the
溶接では、プレート部12とリングギヤ11とが組み合わさったものの上に、接触させて、冷却プレート20を置く。冷却プレート20には、開口65があり、溶接部19の部分が開口されている。この開口65を介して、溶接し溶接部19を形成する。冷却プレート20とドライブプレート100との間は密着するように、熱伝導シートを挟んでもよい。
In welding, the cooling
溶接の箇所は、プレート部12の端部と、リングギヤ11の側面とである。つまり、プレート部12とリングギヤ11との境目である。
図4(c)の従来例では、プレート部12とリングギヤ11との間に隙間ができる。
これは、リングギヤ111の内径とプレート部12の外径の寸法設定値が圧入にならない値で作製されているためである。つまり、圧入しなくとも両者が嵌め込まれるように、プレート部12の外周が小さめ目に作製されている。この実施の形態では、プレート12の外径が大きめに作製され、圧入して両者がはめ合う寸法設定値としている。それにより、熱伝達が良くなり、溶接熱をプレート部12にも伝えて放熱効果を高めている。それで、リングギヤ11の溶接部の硬度低下を抑え、ギヤの硬度をより均一化している。圧入には専用設備を別途用いている。
The welding locations are the end portion of the
In the conventional example of FIG. 4C, a gap is formed between the
This is because the dimension setting values of the inner diameter of the
一方、この実施の形態では、冷却プレート20を用いて、熱を逃がしながら、溶接するので、図4(b)のように、プレート部12とリングギヤ11との間に隙間がない。
<評価>
上記製造方法、上記材質、上記形状で作製したドライブプレート(実施例)と従来の方法で作製したドライブプレート(比較例)とを評価した。比較例では、リングギヤ11とプレート部12の溶接時に図4のような冷却をしていない製法である。
On the other hand, in this embodiment, since the cooling
<Evaluation>
The drive plate (Example) produced by the said manufacturing method, the said material, and the said shape and the drive plate (comparative example) produced by the conventional method were evaluated. In the comparative example, the
(強度試験)
製造されたドライブプレートを評価した。図5(a)の測定箇所30で示す部分のリングギヤ11の強度を測定した。ビッカース硬さ(HV)硬度を測定した。ビッカース硬さとは、対面角が136°のダイヤモンド四角すい圧子を用いて、試験面にピラミッド形状のくぼみをつけたときの荷重を、くぼみの対角線の長さで割った値である。
荷重をP(N)、くぼみの対角線の平均長さをd(mm)とすると、ビッカース硬さHVは次のようになる。ビッカース硬さHV=0.18909×(P/d2)で計算され、ビッカース硬さは単位を表記しない。ビッカース硬さHVは、材質が均一であれば、試験荷重に関係なくほぼ一定の値が得られるほか、測定する硬さの範囲が比較的広いことから、最も代表的な硬さ試験である。なお、今回のビッカース硬さ測定での加重の大きさは30kgであった。
(Strength test)
The manufactured drive plate was evaluated. The strength of the
When the load is P (N) and the average length of the diagonal lines of the recess is d (mm), the Vickers hardness HV is as follows. Vickers hardness is calculated as HV = 0.188909 × (P / d 2 ), and Vickers hardness is not expressed in units. The Vickers hardness HV is the most representative hardness test because, if the material is uniform, an almost constant value can be obtained regardless of the test load, and the range of hardness to be measured is relatively wide. In addition, the magnitude | size of the weight by this Vickers hardness measurement was 30 kg.
測定結果を図5(b)〜図5(d)に示す。溶接部19の6箇所、非溶接部6箇所を測定した。
測定は、リングギヤ11の円周に沿って、測定箇所30で示したところのリングギヤ11部分で測定した。
A measurement result is shown in Drawing 5 (b)-Drawing 5 (d). Six locations of the welded
The measurement was performed at the
図5(b)は、実施例のドライブプレート200のデータである。図5(c)〜図5(d)は、比較例のドライブレートである。
実施例では、非溶接部と溶接部とで、硬度のばらつき少ない。一方、比較例は、硬度のばらつきが、実施例の約2倍から10数倍である。
FIG. 5B shows data of the
In the embodiment, there is little variation in hardness between the non-welded part and the welded part. On the other hand, in the comparative example, the variation in hardness is about 2 to 10 times that of the example.
これは、溶接時に、実施例では、熱が溶接部に集中しないようにしている。全体に熱を伝達している。このことで、金属の歪、熱処理が全体として差がないためである。少なくとは、実施例では、硬度差が27HVより小さい。なお、リングギヤ11は熱処理がされているが、溶接により、局所的にその部分のみ温度が、熱処理時より上がる。結果、溶接部分以外と差ができる。
This prevents heat from concentrating on the welded portion in the embodiment during welding. Heat is transferred throughout. This is because there is no difference in the distortion and heat treatment of the metal as a whole. At least, in the examples, the hardness difference is less than 27 HV. Although the
(寸法)
作製されたドライブプレート200と従来のドライブプレート100の寸法を測定した。図6(a)の断面図で、測定箇所を説明する。測定結果を図6(b)に示す。
(Size)
The dimensions of the manufactured
(隙間)リングギヤ11とプレート部12との間の隙間66の幅である。実施例では、原則隙間がない。比較例では、場所により異なり、0〜0.2mmとばらついている。少なくとも実施例の隙間は、0.2mmより小さい。原則0mm以下である。圧入して組み合わせているためである。逆に、プレート12の外周の折り曲げ部61(図3)が、リングギヤ11の内周と重なり、隙間はマイナスとも解釈できる。隙間は、プレート部12の外周とリングギヤ11の内周との間の距離である。
(外径)外径81を測定した。目的の寸法に対しての差を示す。実施例では、熱変形が抑えられている。一方、実施例では、熱歪でより寸法が大きくなる。この例ではドライブプレートは、約265mmの外径81である。
(Gap) The width of the
(Outer diameter) The
(平行度)ドライブプレートの中心部72の下面とリングギヤ11の上面との平行度(上下面での平行度)を測定した。上記同様、熱の影響により比較例の方が、実施例より大きい。少なくとも、実施例では、平行度は、0.44mmより小さい。
(ギヤの振れ)プレート部12と中心部72の境目のギヤの振れ基準点82からのリングギヤ11の先端までの長さばらつきを測定した。上記同様、熱の影響がでている。少なくとも、実施例では、ギヤの振れは、0.32mmより小さい。
(Parallelity) The parallelism between the lower surface of the
(Gear deflection) The length variation from the gear
結果、実施例のドライブプレートは、硬度が均質で、寸法の精度よく、従来より耐摩耗性が1.3倍になった。 As a result, the drive plate of the example had a uniform hardness, a high dimensional accuracy, and a 1.3 times higher wear resistance than before.
力を伝達する部分の部品として、広く利用できる。自動車だけでなく、多くの移動する機械、装置の部品として利用できる。 Can be widely used as a component for transmitting power. It can be used as a part of not only automobiles but also many moving machines and devices.
10…トルクコンバータ、11,111…リングギヤ、12,112…プレート部、13…軽量化孔、17…クランク軸、19…溶接部、20…冷却プレート、30…測定箇所、61…折り曲げ部、62…外線、65…開口、66…隙間、72…中心部、73…凹部、74…凸部、81…外形、82…基準点、100,200…ドライブプレート
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記プレート部の周縁を覆うリングギヤと、
前記プレート部と前記リングギヤとを接続する溶接部と、を含み、
前記リングギヤの前記溶接部と前記リングギヤの前記溶接部間のほぼ中央の箇所とで硬度の差が少ない、または同じであるドライブプレート。 A flat plate portion;
A ring gear covering the periphery of the plate portion;
A welded portion connecting the plate portion and the ring gear,
A drive plate having a small or the same difference in hardness between the welded portion of the ring gear and a substantially central portion between the welded portions of the ring gear.
前記プレート部の周縁を覆うリングギヤと、
前記プレート部と前記リングギヤとを接続する溶接部と、を含み、
前記リングギヤの前記溶接部と前記リングギヤの非溶接部とで硬度の差が少ない、または同じであり、
前記プレート部と前記リングギヤと間には、全周にわたり隙間がない請求項1記載のドライブプレート。 A flat plate portion;
A ring gear covering the periphery of the plate portion;
A welded portion connecting the plate portion and the ring gear,
The difference in hardness between the welded part of the ring gear and the non-welded part of the ring gear is small or the same,
The drive plate according to claim 1, wherein there is no gap between the plate portion and the ring gear over the entire circumference .
前記リングギヤの中央に前記プレート部をはめ込む工程と、
前記リングギヤと前記プレート部との境界部分を溶接する工程と、を含み、
前記溶接時に、溶接の部分以外を覆う冷却部材にて、前記プレート部と前記リングギヤを押さえるドライブプレートの製造方法。 Producing a disc-shaped plate portion and a ring-shaped ring gear covering the periphery of the plate portion;
Fitting the plate portion into the center of the ring gear;
Welding a boundary portion between the ring gear and the plate portion,
A manufacturing method of a drive plate that holds down the plate portion and the ring gear by a cooling member that covers a portion other than a welded portion during the welding.
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