JP7011932B2 - アルミ製部品の製造方法及びアルミ鋳造品 - Google Patents

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Description

本発明は、軸方向に延びる凸形状が周方向に亘って連続的に形成されたアルミ製部品の製造方法及びアルミ鋳造品に関するものである。
自動車等に搭載される多板式クラッチ装置は、通常、金属材料を円筒状に成形して得られるクラッチハウジングを有し、そのクラッチハウジングの内周面又は外周面には、クラッチプレート又はクラッチディスクを嵌合し得るスプライン形状が形成されている。かかるスプライン形状を有するクラッチハウジングは、例えば、アルミ材を鋳造し、軸方向に延びる凸形状が周方向に亘って連続的に形成されたアルミ鋳造品を得るための成形工程と、成形工程で形成された凸形状の突端側を所定の加工径に沿って切削加工(具体的には、NC旋盤加工)して所定寸法のスプライン形状とする切削工程とを経ることにより得られる。なお、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
しかしながら、上記従来技術においては、NC旋盤にて凸形状の突端側を切削加工して所定寸法のスプライン形状を形成する際、刃具が通過する部分が欠けてしまう虞があった。すなわち、図22(a)に示すように、刃具Tによって凸形状fの突端側を所定の加工径Dに沿って切削加工する際、同図(b)に示すように、刃具Tが凸形状fを通過する過程で当該凸形状fの一部(角部)が剥がれ落ちてスプライン形状に欠け部dが生じてしまう虞があった。このように、スプライン形状に欠け部dが生じてしまうと、そのスプライン形状にクラッチプレート又はクラッチディスク等を嵌合させてクラッチとして機能させる際、動力伝達を良好に行うことができない虞がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、スプライン形状に欠けが生じてしまうのを抑制することができるアルミ製部品の製造方法及びアルミ鋳造品を提供することにある。
請求項1記載の発明は、軸方向に延びる凸形状が周方向に亘って連続的に形成されたアルミ鋳造品を得るための成形工程と、前記成形工程で形成された前記凸形状の突端側を所定の加工径に沿って切削加工して所定寸法のスプライン形状とする切削工程とを有するアルミ製部品の製造方法において、前記凸形状は、その側面が基端側から突端側に向かってテーパ状に勾配して形成されるとともに、前記切削工程にて切削加工される突端側の側面が基端側の側面より勾配角度が小さい傾斜面とされ、又は前記切削工程にて切削加工される突端側の側面がR形状とされたことを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載のアルミ製部品の製造方法において、前記凸形状における傾斜面の勾配角度は、当該凸形状の突端面に対して略10~50°に設定されたことを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載のアルミ製部品の製造方法において、前記凸形状は、その突端面が軸方向に対して勾配して形成されるとともに、当該突端面の高い側の方が低い側より前記傾斜面又はR形状の幅が大きく設定されたことを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1~3の何れか1つに記載のアルミ製部品の製造方法において、前記スプライン形状には、複数のクラッチプレート又はクラッチディスクが嵌合して組み付け可能とされたことを特徴とする。
請求項5記載の発明は、軸方向に延びる凸形状が周方向に亘って連続的に形成されたアルミ鋳造品から成り、当該凸形状の突端側が所定の加工径に沿って切削加工されて所定寸法のスプライン形状とされ得るアルミ鋳造品において、前記凸形状は、その側面が基端側から突端側に向かってテーパ状に勾配して形成されるとともに、前記切削工程にて切削加工される突端側の側面が基端側の側面より勾配角度が小さい傾斜面とされ、又は前記切削工程にて切削加工される突端側の側面がR形状とされ、且つ、前記凸形状は、その突端面が軸方向に対して勾配して形成されるとともに、当該突端面の高い側の方が低い側より前記傾斜面又はR形状の幅が大きく設定されたことを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項5記載のアルミ鋳造品において、前記凸形状における傾斜面の勾配角度は、当該凸形状の突端面に対して略10~50°に設定されたことを特徴とする。
請求項記載の発明は、請求項5又は請求項6記載のアルミ鋳造品において、前記スプライン形状には、複数のクラッチプレート又はクラッチディスクが嵌合して組み付け可能とされたことを特徴とする。
請求項1、5の発明によれば、凸形状は、その側面が基端側から突端側に向かってテーパ状に勾配して形成されるとともに、切削工程にて切削加工される突端側の側面が基端側の側面より勾配角度が小さい傾斜面とされ、又は切削工程にて切削加工される突端側の側面がR形状とされたので、スプライン形状に欠けが生じてしまうのを抑制することができる。
請求項2、6の発明によれば、凸形状における傾斜面の勾配角度は、当該凸形状の突端面に対して略10~50°に設定されたので、スプライン形状に欠けが生じてしまうのをより効果的に抑制することができる。
請求項3、の発明によれば、凸形状は、その突端面が軸方向に対して勾配して形成されるとともに、当該突端面の高い側の方が低い側より傾斜面又はR形状の幅が大きく設定されたので、凸形状に抜き勾配が形成されていても、その勾配角度による欠けの生じ易さに応じて傾斜面又はR形状の幅を大きくすることができ、スプライン形状に欠けが生じてしまうのをより一層効果的に抑制することができる。
請求項4、の発明によれば、スプライン形状には、複数のクラッチプレート又はクラッチディスクが嵌合して組み付け可能とされたので、スプライン形状に対するクラッチプレート又はクラッチディスクの嵌合を確実に行わせて多板式クラッチとして機能させた際、力の伝達又は遮断を確実に行わせることができる。
本発明の実施形態に係るアルミ鋳造品を示す斜視図 同アルミ鋳造品を示す斜視図 同アルミ鋳造品を示す3面図 図3中のIV-IV線断面図 図3中のV-V線断面図 図3中のVI-VI線断面図 同アルミ鋳造品における凸形状(側面側から見た状態)を示す模式図 同凸形状(突端面側から見た状態)を示す模式図 同凸形状(断面形状)を示す模式図 同凸形状(断面形状)を切削加工する前の状態を示す模式図 同凸形状(断面形状)を切削加工した後の状態を示す模式図 同アルミ鋳造品を切削加工した後のアルミ製部品示す斜視図 同アルミ製部品を示す斜視図 同アルミ製部品を示す3面図 図14中のX-X線断面図 同アルミ製部品におけるスプライン形状(側面側から見た状態)を示す模式図 同アルミ製部品(突端面側から見た状態)を示す模式図 同アルミ製部品の製造工程を示すフローチャート 本実施形態に係る傾斜面が形成されないアルミ鋳造品のチル層を示す顕微鏡写真 本実施形態に係る傾斜面が形成されたアルミ鋳造品のチル層を示す顕微鏡写真 本発明の他の実施形態に係るアルミ鋳造品の凸形状を示す模式図 従来のアルミ鋳造品の凸形状であって、(a)切削加工前及び(b)切削加工後を示す模式図
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係るアルミ製部品は、例えば車両に搭載される多板式クラッチ装置におけるクラッチハウジングから成り、図1~6に示すように、第1円筒部1a及び第2円筒部1bが一体形成されたアルミ鋳造品1を切削加工して得られるものである。具体的には、図18に示すように、軸方向Xに延びる凸形状fが周方向に亘って連続的に形成されたアルミ鋳造品1を得るための成形工程S1と、成形工程S1で形成された凸形状fの突端側を所定の加工径Dに沿って切削加工(旋盤加工)して所定寸法のスプライン形状Sとする切削工程S2とを経ることにより、本実施形態に係るアルミ製部品(クラッチハウジング)が得られるようになっている。
先ず、成形工程S1で得られるアルミ鋳造品1について説明する。
アルミ鋳造品1は、鋳型のキャビティに対して溶融したアルミ材(本実施形態においては、アルミニウム(Al)に所定量のシリコン(Si)を含有させた溶湯)を高圧且つ高速にて注入させた後、冷却固化させて得られるもので、第1円筒部1a及び第2円筒部1bが一体形成されて成る。
また、第1円筒部1aの外周面及び内周面、及び第2円筒部1bの内周面には、それぞれ軸方向Xに延びる凸形状fが周方向Yの全域に亘って連続的に形成されている。かかる凸形状fは、図7~9に示すように、一対の側面fa及び突端面fdにて構成された高さ方向Zに突出された複数の突出形状から成り、隣り合う凸形状fの間に凹形状gが形成されて周方向Yに連続した凹凸形状を成している。
さらに、それぞれの凸形状fは、図9に示すように、その側面fa(基端側面fc及び傾斜面fb)が基端側(凹形状gと連なる側)から突端側(突端面fdと連なる側)に向かってテーパ状に勾配して形成されるとともに、その突端側(本実施形態においては、傾斜面fb)が所定の加工径Dに沿って切削加工されることにより、所定寸法のスプライン形状S(図11等参照)とされ得るよう構成されている。
ここで、本実施形態に係る凸形状fは、図9~11に示すように、その側面faが基端側の基端側面fcと突端側の傾斜面fbとにより構成されるとともに、切削工程にて切削加工される突端側の側面(傾斜面fb)が基端側の側面(基端側面fc)より勾配角度が小さく設定されている。具体的には、傾斜面fbは、凸形状fの突端面fdに対して勾配角度αに設定されており、基端側面fcの突端面fdに対する勾配角度βに比べ、小さく設定されている。特に、傾斜面fbの勾配角度αは、略10~50°が好ましい。
またさらに、本実施形態に係る凸形状fは、図7、8に示すように、その突端面fdが軸方向Xに対して勾配(同図中上部から下部に向かって上り勾配)して形成されるとともに、当該突端面fdの高い側(図7、8中下部側)の方が低い側(同図中上部側)より傾斜面fbの幅が大きく設定されている。すなわち、図8に示すように、凸形状fの高さ方向Zの寸法が大きい側の傾斜面fbの幅寸法をH1とし、小さい側の傾斜面fbの幅寸法をH2とした場合、H1の方がH2より大きく設定されているのである。
上記アルミ鋳造品1は、切削工程S2を経ることにより、凸形状fが切削加工されたクラッチハウジング2(アルミ製部品)とされる。クラッチハウジング2は、図12~15に示すように、第1円筒部2a及び第2円筒部2bが一体形成されるとともに、第1円筒部2aの外周面及び内周面、及び第2円筒部1bの内周面には、凸形状fを切削加工して得られるスプライン形状Sが形成されている。
第1円筒部2a及び第2円筒部2bに形成されたスプライン形状Sには、複数のクラッチプレートが嵌合して組み付け可能とされている。そして、クラッチハウジング2に組み付けられたクラッチプレートは、図示しないクラッチ部材に嵌合されたクラッチディスクに対して交互に積層状態とされ、例えば自動車等の車両に搭載されるクラッチ装置(多板式クラッチ)として機能することとなる。この場合、クラッチディスクとクラッチプレートとが圧接状態とされることにより、車両の駆動力を伝達可能とされるとともに、当該圧接が解除されることにより、車両の駆動力の伝達を遮断可能とされる。
なお、第1円筒部2aの外周面及び内周面、及び第2円筒部1bの内周面には、周方向Yに亘り、且つ、複数のスプライン形状Sに跨がって取付溝eが形成されている。かかる取付溝eは、第1円筒部2a及び第2円筒部2bの開口側に形成されており、スプライン形状Sに嵌合したクラッチディスクの抜け止めとしてのサークリップが取付可能とされている。また、本実施形態に係るスプライン形状Sには、複数のクラッチプレートが嵌合して組み付けられるよう構成されているが、複数のクラッチディスクを嵌合するよう構成され、図示しないクラッチ部材に嵌合されたクラッチプレートに対して交互に積層状態とされた多板式クラッチに適用してもよい。
ところで、本実施形態に係る切削工程S2においては、図10、11に示すように、成形工程S1で形成された凸形状fの突端側(傾斜面fb)を所定の加工径Dに沿って刃具Tにて切削加工(旋盤加工)して所定寸法(完成品で必要とされる寸法)のスプライン形状Sとしている。具体的には、旋盤加工の刃具Tが加工径Dに沿って回転(実際には、軸方向に移動する刃具Tに対してアルミ鋳造品1が回転)すると、その刃具Tが凸形状fにおける一方の側面faの傾斜面fbに当たった後、他方の側面faの傾斜面fbを通過する(図11参照)ことにより切削加工される。
ここで、本実施形態に係る凸形状fは、切削工程S2にて切削加工される突端側の側面faが基端側の側面(基端側面fc)より勾配角度が小さい傾斜面fbとされているので、図11に示すように、刃具Tが傾斜面fbを通過する(刃具Tが凸形状fを抜ける)際、刃具Tから凸形状fに付与される力aにより生じて凸形状fの表面を剥離させる方向に作用する力bを小さくすることができる。これにより、凸形状fの切削加工時において、欠けが生じてしまうのを抑制することができる。
また、切削加工後のスプライン形状Sは、図16、17に示すように、その高さ方向Zの突出寸法が軸方向X全域(取付溝eの形成部以外の全域)に亘って加工径Dとされるとともに、側面Sa及び突端面Sdを有して構成されている。このうち、突端面Sdは、刃具Tによる切削加工で形成された面であるとともに、側面Saは、凸形状fの基端側面fcがそのまま残った基端側面Scと、傾斜面fbの一部(基端側面fcと連なる部位の一部であって切削加工されず残った傾斜面fb)である傾斜面Sbとが形成されている。このように、本実施形態に係るスプライン形状Sは、傾斜面fbの一部が残って傾斜面Sbが突端面Sd側に形成されているので、クラッチプレート又はクラッチディスクを嵌合する際、傾斜面Sbによる案内が行われ、嵌合作業をより円滑に行わせることができる。
さらに、本実施形態に係る凸形状fは、その突端面fdが軸方向Xに対して勾配して形成されるとともに、当該突端面fdの高い側の方が低い側より傾斜面fbの幅が大きく設定されているので、成形工程S1にて成形された凸形状fに抜き勾配(開口側に向かって下りの勾配)が形成されていても、切削加工S2にて生じる欠けを効果的に抑制することができる。すなわち、突端面fdが勾配している場合、刃具Tにより凸形状fの先端側を切削加工する際、当該突端面fdの高い側の方が低い側より欠けが生じ易いので、欠けが生じ易い側の傾斜面fbの幅を欠けが生じ難い側の傾斜面fbより大きくすることで、スプライン形状Sに欠けが生じてしまうのをより一層効果的に抑制することができるのである。
また、本実施形態に係る凸形状fは、上記したように、切削工程S2にて切削加工される突端側の側面faが基端側の側面(基端側面fc)より勾配角度が小さい傾斜面fbとされているが、これに代えて、図21に示すように、切削工程S2にて切削加工される突端側の側面faにR形状haが形成された凸形状hとしてもよい。この場合、上記実施形態と同様、凸形状hの突端面hbが軸方向Xに対して勾配して形成されるとともに、当該突端面hbの高い側の方が低い側よりR形状haの幅が大きく設定されるのが好ましい。
一方、本実施形態においては、切削工程S2にて切削加工される突端側の側面faが基端側の側面(基端側面fc)より勾配角度が小さい傾斜面fbとされている(或いは、切削工程S2にて切削加工される突端側の側面faがR形状haとされている)ので、成形工程S1において使用される金型(鋳型)とアルミ材(溶湯)との接触面積が減少している。
これにより、鋳造時における溶湯の冷却速度が遅くなり、生成される金属組織の硬度が鋳造品の内部と表層とで均一化されることとなり、鋳造品の表面に形成されるチル層(アルミ溶湯が金型に触れ、急速冷却されることにより生成される微細組織)を低減させることができる。かかるチル層は、鋳造品の内部組織より高硬度であるが、脆いため、切削加工時に欠け易いといった性質を持っているので、当該チル層の生成を低減させることにより、切削工程S2において生じる欠けを抑制することができるのである。
特に、本実施形態においては、鋳型に注入するアルミ材(溶湯)において、シリコン(Si)を7.5~9.5重量%含んでいる。具体的には、本実施形態の成形工程S1にて用いられるアルミ材(溶湯)は、(シリコン(Si):7.5~9.5重量%、鉄(Fe):2.00重量%以下、銅(Cu):3.00~4.00重量%、マンガン(Mn):0.50重量%以下、マグネシウム(Mg):0.10重量%以下、亜鉛(Zn):3.00重量%以下、錫(Sn):0.35重量%以下、その他不純物:0.50重量%以下、アルミニウム(Al):残部)なる組成から成り、シリコン(Si)の含有量がチル層の低減効果に有効なものとされている。
このため、傾斜面fb(或いはR形状h)の形状によるチル層の低減効果に加え、材質による更なるチル層の低減を図ることができるようになっている。しかして、上記組成の溶融金属を鋳造すると、傾斜面fb(或いはR形状)に形成されるチル層を低減(本実施形態においては、チル層をほとんどなくす)ことができ、切削工程S2における欠けを抑制することができる。具体的には、傾斜面fbが形成されないアルミ鋳造品について、顕微鏡写真にてチル層を観察すると、図19に示すように、チル層が略均一の厚さ(50μm前後)で形成されるのに対し、本実施形態の如く傾斜面fbが形成されたアルミ鋳造品について、顕微鏡写真にてチル層を観察すると、図20に示すように、傾斜面fbの部位にはチル層がほとんど観察されない。
しかして、例えば図19で示すチル層を具備したアルミ鋳造品に対し、切削加工(レース加工)を施すと、9%の確率でチッピングが発生したのに対し、図20に示すチル層がほとんど観察されないアルミ鋳造品に対し、送りスピード、回転数及び切込量等の加工条件を同一とした切削加工(レース加工)を施すと、2%以下の確率でチッピングが発生した。
上記実施形態によれば、凸形状f(h)は、その側面faが基端側から突端側に向かってテーパ状に勾配して形成されるとともに、切削工程S2にて切削加工される突端側の側面faが基端側の側面(基端側面fc)より勾配角度が小さい傾斜面fbとされ、又は切削工程S2にて切削加工される突端側の側面faがR形状haとされたので、クラッチハウジング2(アルミ製部品)に形成されたスプライン形状Sに欠けが生じてしまうのを抑制することができる。特に、凸形状fにおける傾斜面fbの勾配角度αは、当該凸形状fの突端面fdに対して略10~50°に設定されたので、スプライン形状Sに欠けが生じてしまうのをより効果的に抑制することができる。
また、本実施形態に係る凸形状f(h)は、その突端面fd(hb)が軸方向に対して勾配して形成されるとともに、当該突端面fd(hb)の高い側の方が低い側より傾斜面fb又はR形状haの幅が大きく設定されたので、凸形状f(h)に抜き勾配が形成されていても、その勾配角度による欠けの生じ易さに応じて傾斜面fb又はR形状haの幅を大きくすることができ、スプライン形状Sに欠けが生じてしまうのをより一層効果的に抑制することができる。
さらに、本実施形態に係るスプライン形状Sには、複数のクラッチプレート又はクラッチディスクが嵌合して組み付け可能とされたので、スプライン形状Sに対するクラッチプレート又はクラッチディスクの嵌合を確実に行わせて多板式クラッチとして機能させた際、力の伝達又は遮断を確実に行わせることができる。
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば第1円筒部(1a、2a)及び第2円筒部(1b、2b)が形成されたアルミ鋳造品1及びクラッチハウジング2に代えて、凸形状f(h)及びスプライン形状Sが形成された円筒部を1つ或いは3つ以上形成されたアルミ鋳造品及びクラッチハウジングとしてもよい。また、本実施形態においては、アルミ製部品がクラッチハウジング2とされているが、スプライン形状Sが周方向に亘って形成されたものであれば、他のアルミ製部品(クラッチの部品以外も含む)であってもよい。
さらに、本実施形態に係る凸形状fにおける傾斜面fbの勾配角度αは、当該凸形状fの突端面fdに対して略10~50°に設定されているが、基端側の側面(基端側面fc)より勾配角度が小さい傾斜面fbであれば、他の勾配角度であってもよい。またさらに、本実施形態に係る凸形状f(h)は、その突端面fd(hb)が軸方向Xに対して勾配して形成されているが、突端面fd(hb)が勾配しないもの(凸形状f(h)の高さ方向Zの寸法が軸方向Xに亘って均一なもの)としてもよい。
凸形状は、その側面が基端側から突端側に向かってテーパ状に勾配して形成されるとともに、切削工程にて切削加工される突端側の側面が基端側の側面より勾配角度が小さい傾斜面とされ、又は前記切削工程にて切削加工される突端側の側面がR形状とされたアルミ製部品の製造方法及びアルミ鋳造品であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。
1 アルミ鋳造品
1a 第1円筒部
1b 第2円筒部
2 クラッチハウジング(アルミ製部品)
2a 第1円筒部
2b 第2円筒部
f 凸形状
fa 側面
fb 傾斜面
fc 基端側面
fd 突端面
g 凹形状
h R形状
e 取付溝
S スプライン形状
X 軸方向
Y 周方向(幅方向)
Z 高さ方向

Claims (7)

  1. 軸方向に延びる凸形状が周方向に亘って連続的に形成されたアルミ鋳造品を得るための成形工程と、
    前記成形工程で形成された前記凸形状の突端側を所定の加工径に沿って切削加工して所定寸法のスプライン形状とする切削工程と、
    を有するアルミ製部品の製造方法において、
    前記凸形状は、その側面が基端側から突端側に向かってテーパ状に勾配して形成されるとともに、前記切削工程にて切削加工される突端側の側面が基端側の側面より勾配角度が小さい傾斜面とされ、又は前記切削工程にて切削加工される突端側の側面がR形状とされたことを特徴とするアルミ製部品の製造方法。
  2. 前記凸形状における傾斜面の勾配角度は、当該凸形状の突端面に対して略10~50°に設定されたことを特徴とする請求項1記載のアルミ製部品の製造方法。
  3. 前記凸形状は、その突端面が軸方向に対して勾配して形成されるとともに、当該突端面の高い側の方が低い側より前記傾斜面又はR形状の幅が大きく設定されたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のアルミ製部品の製造方法。
  4. 前記スプライン形状には、複数のクラッチプレート又はクラッチディスクが嵌合して組み付け可能とされたことを特徴とする請求項1~3の何れか1つに記載のアルミ製部品の製造方法。
  5. 軸方向に延びる凸形状が周方向に亘って連続的に形成されたアルミ鋳造品から成り、当該凸形状の突端側が所定の加工径に沿って切削加工されて所定寸法のスプライン形状とされ得るアルミ鋳造品において、
    前記凸形状は、その側面が基端側から突端側に向かってテーパ状に勾配して形成されるとともに、前記切削工程にて切削加工される突端側の側面が基端側の側面より勾配角度が小さい傾斜面とされ、又は前記切削工程にて切削加工される突端側の側面がR形状とされ、且つ、前記凸形状は、その突端面が軸方向に対して勾配して形成されるとともに、当該突端面の高い側の方が低い側より前記傾斜面又はR形状の幅が大きく設定されたことを特徴とするアルミ鋳造品
  6. 前記凸形状における傾斜面の勾配角度は、当該凸形状の突端面に対して略10~50°に設定されたことを特徴とする請求項5記載のアルミ鋳造品
  7. 前記スプライン形状には、複数のクラッチプレート又はクラッチディスクが嵌合して組み付け可能とされたことを特徴とする請求項5又は請求項6記載のアルミ鋳造品
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7226145B2 (ja) * 2019-07-02 2023-02-21 マツダ株式会社 自動変速機及び摩擦締結装置構成要素の製造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19530443A1 (de) 1995-08-18 1996-10-10 Daimler Benz Ag Formschluß-Kupplung mit axialen Mitnahmeverzahnungen
JP2003287056A (ja) 2002-03-29 2003-10-10 Okamura Corp 湿式多板クラッチ
JP2006275089A (ja) 2005-03-28 2006-10-12 Nsk Warner Kk クラッチドラム及びその製造方法
WO2009081919A1 (ja) 2007-12-26 2009-07-02 Aisin Aw Co., Ltd. 自動変速機
JP5065966B2 (ja) 2008-03-31 2012-11-07 株式会社フクトクダイヤ 円筒状クラッチ部品の成形方法
JP2013031895A (ja) 2011-08-02 2013-02-14 Fuji Heavy Ind Ltd 内径溝加工方法及び溝切り工具
US20150362021A1 (en) 2014-06-13 2015-12-17 GM Global Technology Operations LLC Aluminum clutch components with ferrous surface

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3881365A (en) * 1974-04-01 1975-05-06 Gen Motors Corp Gearing
JPS60180732A (ja) * 1984-02-29 1985-09-14 Mitsubishi Motors Corp アルミホイ−ルの切削加工法
DE3908989A1 (de) * 1989-03-18 1990-09-20 Sinterstahl Gmbh Verfahren zur herstellung einer schalt- oder schiebemuffe fuer kfz-getriebe
JPH04125317A (ja) * 1990-09-13 1992-04-24 Nissan Motor Co Ltd 湿式多板締結装置
JPH06185541A (ja) * 1992-12-17 1994-07-05 Nsk Warner Kk 湿式多板摩擦係合装置
JP2005065966A (ja) * 2003-08-22 2005-03-17 Matsushita Electric Works Ltd キッチンキャビネット
JP5336488B2 (ja) * 2007-08-31 2013-11-06 オットー フックス カーゲー 摩擦対に属する物体の製造方法ならびに摩擦対に属する物体
JP2009144890A (ja) * 2007-12-18 2009-07-02 Across Corp 摩擦クラッチ装置
JP5038270B2 (ja) * 2007-12-26 2012-10-03 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動変速機
US8281916B2 (en) * 2008-06-18 2012-10-09 Allison Transmission, Inc. Clutch tooth index and step for multiple cast clutches in one housing
US8813933B2 (en) * 2010-09-15 2014-08-26 Gm Global Technology Operations, Llc Cast-in spline sleeve for clutch hub
KR101904444B1 (ko) * 2011-04-18 2018-10-04 지케이엔 드라이브라인 뉴톤, 엘엘씨 동력 전달 유닛

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19530443A1 (de) 1995-08-18 1996-10-10 Daimler Benz Ag Formschluß-Kupplung mit axialen Mitnahmeverzahnungen
JP2003287056A (ja) 2002-03-29 2003-10-10 Okamura Corp 湿式多板クラッチ
JP2006275089A (ja) 2005-03-28 2006-10-12 Nsk Warner Kk クラッチドラム及びその製造方法
WO2009081919A1 (ja) 2007-12-26 2009-07-02 Aisin Aw Co., Ltd. 自動変速機
JP5065966B2 (ja) 2008-03-31 2012-11-07 株式会社フクトクダイヤ 円筒状クラッチ部品の成形方法
JP2013031895A (ja) 2011-08-02 2013-02-14 Fuji Heavy Ind Ltd 内径溝加工方法及び溝切り工具
US20150362021A1 (en) 2014-06-13 2015-12-17 GM Global Technology Operations LLC Aluminum clutch components with ferrous surface

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