JPH08135706A - 車輌用ウェーブスプリング及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】材料の歩留りを良くし、低コストで得られる車
輌用ウェーブスプリング及びその製造方法を提供する。 【構成】線材を所定径に巻回した後、両端を溶接するこ
とによりリング本体を形成する。その後、焼き入等の熱
処理を施し、次いで、熱処理の施したリング本体を加熱
手段を有する上型の上型押圧面と下型の下型押圧面との
間に配し、所定温度、所定の加圧状態で所定時間保持し
て型押し成形することによりリング本体にウェーブ部を
形成した車輌用ウェーブスプリングを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、車輌におけるトラン
スミッション内のリターンスプリングとクラッチディス
クとの間に配設され、エンジン側から押圧されたピスト
ンがリターンスプリングを介してクラッチディスクを押
圧するに際し、リターンスプリングにかかる衝撃を防止
等するリング状の車輌用ウェーブスプリング及びその製
造方法の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車輌におけるトランスミッシ
ョン内のリターンスプリングとクラッチディスクとの間
に配設される車輌用ウェーブスプリングは、図５に示す
ように打ち抜き工程、ウェーブ成形工程、熱処理工程、
バレル工程、矯正テンパー工程、ショットピーンニング
工程、洗浄工程を経て製造されている。詳しくは、ま
ず、図６(A) に示すように所定厚さの板材からプレス加
工によりリング状に打ち抜き成形することにより所定径
の板状のリング本体ａを形成する。そして、図６(B) に
示すようにその得られたリング本体ａを、型押し成形に
より厚さ方向に折り曲げ成形することにより、全周に渡
って凹部ｂ１と凸部ｂ２とを交互に配したウェーブ部ｂ
を形成する。その後、熱処理を施し、バレル工程を経て
矯正テンパー工程を施す。この矯正テンパーは、熱処理
に伴うリング本体ａの歪みを矯正するためのもので、図
６(c) に示すようにウェーブ部ｂを形成し終えた熱処理
後のリング本体ａを複数、ウェーブ部ｂと同形状に形成
した押圧部ｃ３、ｃ３を有する上治具ｃ１と下治具ｃ２
との間に嵌め入れ、ナットｃ４、ｃ４を締め付けて複数
のリング本体ａを押圧した後、その締め上げた状態で高
温下の雰囲気中に所定時間放置しておくことにより、リ
ング本体ａを治具ｃ１、ｃ２の押圧部ｃ３、ｃ３に沿わ
せ、これにより、熱処理に伴うリング本体ａの歪みを矯
正する。その後、ショットピーンニング工程、洗浄工程
を経ることにより車輌用ウェーブスプリングを得る。し
かしながら、この製造方法のようにリング本体ａを、板
材からプレス加工によりリング状に打ち抜き成形したの
では、多くの抜きかすができ、材料の歩留りが悪くな
り、その結果、製造コストが高くなってしまっていると
いう課題がある。又、熱処理に伴うリング本体ａの歪み
の矯正を、上記のような治具ｃ１、ｃ２による矯正テン
パーで行っても、完全に近い状態に戻し難く、その結
果、個々のリング本体ａのウェーブ部ｂの形状が一定せ
ずにばらつきを生じるという課題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、以上の実
情に鑑み提案されたもので、材料の歩留りを良くし、低
コストで得られる車輌用ウェーブスプリング及びその製
造方法を提供することを第１の目的とする。

【０００４】又、本願発明は、個々のウェーブ部を一定
形状に形成し得る車輌用ウェーブスプリングの製造方法
を提供することを第２の目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】車輌におけるトランスミ
ッション１００内のリターンスプリング１０３とクラッ
チディスク１０４との間に配設され、エンジン側から押
圧されたピストン１０２がリターンスプリング１０３を
介してクラッチディスク１０４を押圧するに際し、リタ
ーンスプリング１０３にかかる衝撃を防止等するリング
状の車輌用ウェーブスプリングにおいて本願発明は、次
の特徴を有する車輌用ウェーブスプリングを提供するこ
とにより上記課題を解決する。本願発明の車輌用ウェー
ブスプリングは、リング本体２と、このリング本体２に
形成されたウェーブ部３とを備える。リング本体２は、
リング状に巻回成形した線材の両端を接続することによ
り形成されたものから構成される。一方、ウェーブ部３
は、リング本体２の周方向に沿う複数箇所を厚さ方向に
折り曲げ成形することによりリング本体２の全周に渡っ
て凹部３１と凸部３２とを交互に配したものである。

【０００６】又、車輌におけるトランスミッション１０
０内のリターンスプリング１０３とクラッチディスク１
０４との間に配設され、エンジン側から押圧されたピス
トン１０２がリターンスプリング１０３を介してクラッ
チディスク１０４を押圧するに際し、リターンスプリン
グ１０３にかかる衝撃を防止等するリング状の車輌用ウ
ェーブスプリングの製造方法において本願発明は、次の
特徴を有する製造方法を提供することにより上記課題を
解決する。本願第１の発明の車輌用ウェーブスプリング
の製造方法は、線材をリング状に巻回成形し、その巻回
成形した線材の両端を接続することによりリング状をな
すリング本体２を形成する。その後、得られたリング本
体２を、周方向に沿う複数箇所を厚さ方向に折り曲げ成
形することにより、リング本体２の全周に渡って凹部３
１と凸部３２とを交互に配したウェーブ部３を形成する
方法である。

【０００７】更に、車輌におけるトランスミッション１
００内のリターンスプリング１０３とクラッチディスク
１０４との間に配設され、エンジン側から押圧されたピ
ストン１０２がリターンスプリング１０３を介してクラ
ッチディスク１０４を押圧するに際し、リターンスプリ
ング１０３にかかる衝撃を防止等するリング状の車輌用
ウェーブスプリングの製造方法において本願発明は、次
の特徴を有する本願第２の製造方法を提供することによ
り上記課題を解決する。本願第２の発明の車輌用ウェー
ブスプリングの製造方法は、線材をリング状に巻回成形
し、その巻回成形した線材の両端を接続することにより
リング状をなすリング本体２を形成する。その後、得ら
れたリング本体２に焼き入等の熱処理を施す。次に、下
面に複数の凹部５２と凸部５３とを交互に周方向に沿っ
て全周に配することにより下面を波形状に形成した上型
押圧面５１を有する上型５と、上面に上型押圧面５１の
凹部５２と凸部５３とに各々対応する凸部６２と凹部６
３とで上面を波形状に形成した下型押圧面６１を有する
下型６と、これらの上型５と下型６とに設けた加熱手段
とを備えた型４に、熱処理を施したリング本体２を、そ
の上型押圧面５１と下型押圧面６１との間に配し、所定
の温度、所定の押圧状態の下で所定の時間保持して型押
し成形することにより、リング本体２にウェーブ部３を
形成する方法である。

【０００８】

【作用】本願の車輌用ウェーブスプリングの発明におい
ては、リング本体２を、リング状に巻回成形した線材の
両端を接続することにより形成したものから構成するた
め、従来のようにプレスによる打ち抜き加工した場合の
ように抜きカスがでるようなことがなく、材料の歩留り
を向上させることができる。

【０００９】本願第１の車輌用ウェーブスプリングの製
造方法の発明おいては、リング本体２の形成を、線材を
巻回成形すれば良く、プレス加工せずに済ませることが
でき、高価なプレス加工機を使用せずに行うことができ
る。

【００１０】又、本願第２の車輌用ウェーブスプリング
の製造方法の発明おいては、まず、巻回成形した線材の
両端を接続することによりリング状をなすリング本体２
に焼き入等の熱処理を施す。これにより、リング本体２
の溶接部２１の内部の金属組織や硬度をリング本体２に
おける他の部分と均一化させることができる。そして、
その後、その熱処理を施したリング本体２を、加熱手段
を備えた型４で、所定の温度、所定の押圧状態の下で所
定の時間保持して型押し成形によりリング本体２にウェ
ーブ部３を形成する。こうすることにより、熱処理によ
り硬度の高くなったリング本体２に容易にウェーブ部３
を形成することができ、しかも、溶接部２１に割れ等の
発生を防止できる。又、ウェーブ部３の形状を一定に形
成でき、従来の矯正テンパーによる歪み取りのように完
全に歪みを除去できず個々のウェーブ部３の形状にばら
つきをきたすというようなことを防止できる。

【００１１】

【実施例】以下、図を基に本願発明の一実施例を具体的
に説明する。図１は、本願発明の一実施例の車輌用ウェ
ーブスプリングの斜視図であり、図２は、車輌用ウェー
ブスプリングの製造工程図を示す。

【００１２】本願発明の車輌用ウェーブスプリング１
は、図１に示すようにリング状を呈するリング本体２
と、このリング本体１に形成された複数の凹部３１と凸
部３２とからなるウェーブ部３とを備えたものから構成
されている。この実施例では、リング本体２の厚さが２
ｍｍ程度で外径が１４８ｍｍ、内径が１３７ｍｍ程度の
ものから構成され、凹部３１と凸部３２とが交互に周方
向に沿って各八個ずつ配されてウェーブ部３を形成した
ものから構成されている。又、凹部３１の下面から凸部
３２の上面までの高さｈ、即ち車輌用ウェーブスプリン
グ１の全体としての高さｈが４ｍｍ程度に形成されてい
る。尚、車輌用ウェーブスプリング１の寸法や凹部３
１、凸部３２の個数等は、この態様のものに限らず、車
輌の機種等に応じて適宜変更できる。

【００１３】そして、この車輌用ウェーブスプリング１
は、車輌におけるトランスミッション内に配設されて使
用される。ここで、この車輌用ウェーブスプリング１の
車輌における機能について簡単に説明する。図４は、車
輌におけるトランスミッション１００内の部分拡大断面
図を示しており、図の左方側にはエンジンが、右方側に
は変速ギヤーが設置され、本願発明に係る車輌用ウェー
ブスプリング１は、トランスミッション１００内におい
てクラッチカバー１０１内のリターンスプリング１０３
とクラッチディスク１０４との間に配設されている。そ
して、まず、エンジン側の油圧によりピストン１０２が
変速ギヤー側（図示のＸ方向）に押圧されると、リター
ンスプリング１０３を介してクラッチディスク１０４が
押圧され、これにより、クラッチ板１０５が挾持されて
インナーケース１０６が回転させられるが、車輌用ウェ
ーブスプリング１は、上記のピストン１０２がクラッチ
ディスク１０４を押圧する際の衝撃を吸収する等の役目
をなす。

【００１４】この車輌用ウェーブスプリング１は、図２
に示す工程図に従って製造される。詳しくは、リング本
体２は、先ず、図３(A) に示すように線材を所定径に巻
回した後、両端を溶接することにより図３(B) に示すよ
うなリング状のリング本体２に形成される。このように
して線材からリング本体２を形成することにより、材料
の歩留りを向上させることができ、低コストで製造し得
る。

【００１５】次に、両端の溶接されたリング本体２は、
図３(c) に示すように溶接部３に発生したバリを除去し
た後、熱処理が施される。このバリの除去方法は、例え
ば上下両側に出たバリは、研磨等することにより行い、
径方向に出たバリは、プレス加工等により行うことがで
きる。尚、このバリ取り工程は、バリが発生しない場
合、あるいは発生しても後述のバレル工程で支障ない程
度に除去できる場合は省略しても良い。

【００１６】熱処理は、リング本体２の強度を高めるた
めであり、焼き入、焼き戻しが行われ、硬度がＨＲＣ５
１〜５２程度になるように処理される。又、溶接部２１
における内部の金属組織や硬度は、溶接の際の熱影響を
受け、リング本体２のそれらと異なった状態になってい
るが、この熱処理により、溶接部２１における内部の金
属組織や硬度がリング本体２と均質化されて改善され
る。尚、この焼き戻しにより、ＨＲＣ５１〜５２程度の
硬度にしているのは、後述のウェーブ部３の型押し成形
を考慮してのものである。

【００１７】その後、バレル工程を経てリング本体２に
ウェーブ部３が形成される。バレル工程は、リング本体
２の角部を丸くすることにより角部を除去する等のため
のものである。又、ウェーブ部３の形成は、型押し成形
により行われる。この型押し成形は、図３(D) に示すよ
うに型４が、下面に上型押圧面５１を有する上型５と、
上面に下型押圧面６１を有する下型６とを備えている。
上型押圧面５１は、周方向に沿って全周に渡り所定の大
きさで形成した複数の凹部５２と凸部５３とを交互に配
することにより波形状に形成されており、一方、下型押
圧面６１は、上型押圧面５１の凹部５２と凸部５３とに
各々対応する凸部６２と凹部６３とで波形状に形成され
ている。

【００１８】又、これらの上型５及び下型６は、加熱手
段が備えられ、各々の上型押圧面５１、下型押圧面６１
が所定の温度に加熱できるようになされている。本実施
例における加熱手段は、図示しないが型５、６内に加熱
可能にコイル線が配設されており、このコイル線が通電
に伴い加熱することにより上型押圧面５１、下型押圧面
６１が所定の温度に加熱できるようになされている。
尚、この加熱手段は、型５、６内にコイル線を配したも
のに限らず、型５、６の外周に通電可能にコイル線を巻
付けることにより上型押圧面５１、下型押圧面６１が所
定の温度に加熱できるようにし、あるいは、その他の加
熱手段により行うようにしても良い。

【００１９】そして、角部を除去されたリング本体２
は、所定温度に加熱された上型５の上型押圧面５１と下
型６の下型押圧面６１との間に配され、上型５の下方向
への作動によって上型５と下型６とにより上下方向に押
圧される（図５(E) ）。又、この押圧は、上型５の上型
押圧面５１と下型６の下型押圧面６１とを４６０〜４８
０°Ｃ程度にし、所定の押圧状態で所定時間保持するこ
とにより行われる。これにより、図１に示すように全周
に渡って複数の凹部３１と凸部３２とを交互に配したウ
ェーブ部３の形成されたリング本体２が得られる。尚、
上記の押圧における押圧力及び保持時間は、リング本体
１の大きさや材質により異なり、それらの条件に適合さ
せて行われるが、一般的には、６〜１２トンの押圧力で
５０〜７０秒程度保持する。

【００２０】従来の方法では、打ち抜き加工後、焼き入
等の熱処理を施す前にウェーブ部３を形成していたが、
本実施例のように線材の両端を溶接してリング本体２を
形成した場合、溶接部２１が熱影響により内部の金属組
織や硬度が異なるため、溶接後にウェーブ部３を形成す
ると溶接部２１に微小な割れ等が発生する恐れがある。
そのため、本実施例では、まず、焼き入等の熱処理を施
すことにより、溶接部２１の内部の金属組織や硬度を他
の部分と均一化させ、その後にウェーブ部３の成形を行
っている。その一方、焼き入等の熱処理を施した後で
は、硬度が高く、型押し成形し難いことになる。又、従
来の矯正テンパーを施す場合のように、矯正用治具で挾
持して高温の雰囲気中に保持することも考えられるが、
この場合は矯正用治具で型押し成形に必要な数トンもの
押圧力をかけるのが困難で、実際上行えない。そこで、
上述のように上型５及び下型６自体に加熱手段を設け、
上型５及び下型６各々の押圧面５１、６１を４６０〜４
８０°Ｃ程度に調整し、所定の押圧状態で所定時間保持
して型押し成形する。こうすることで、従来の矯正テン
パーによる場合のように個々のウェーブ部３の形状にば
らつきを生じるということを防止でき、ウェーブ部３を
一定の形状に正確に形成できる。又、従来のように矯正
用治具による矯正テンパーでは、その都度ナットを締め
付けなければならないために自動化が困難であるが、上
型５及び下型６による型押し成形で行うことにより自動
化が容易なものとなる。

【００２１】その後、必要に応じてショットピーニン
グ、洗浄が施されて本願発明の車輌用ウェーブスプリン
グが得られる。

【００２２】尚、本実施例では、ウェーブ部３の成形
を、熱処理後に行っているが、両端を溶接してリング状
に形成した後、熱処理前に行っても良く、適宜変更でき
る。

【００２３】

【発明の効果】以上、実施例で述べたように本願発明の
車輌用ウェーブスプリングは、従来のようにプレスによ
る打ち抜き加工した場合のように抜きカスがでるような
ことがなく、材料の歩留りを向上させることができる。
これにより、低コストで得ることができる。

【００２４】本願第１の車輌用ウェーブスプリングの製
造方法の発明は、リング本体の形成を、線材を巻回成形
すれば良く、プレス加工せずに済ませることができ、高
価なプレス加工機を使用せずに行うことができ、低コス
トで製造できる。

【００２５】本願第２の車輌用ウェーブスプリングの製
造方法の発明は、まず、リング本体に焼き入等の熱処理
を施すことにより、リング本体の溶接部の内部の金属組
織や硬度をリング本体における他の部分と均一化させ、
その後、その熱処理を施したリング本体を、加熱手段を
備えた型で、所定の温度、所定の押圧状態の下で所定の
時間保持して型押し成形によりリング本体にウェーブ部
を形成するため、熱処理により硬度の高くなったリング
本体に容易にウェーブ部を形成することができ、しか
も、溶接部における割れ等を防止できる。又、ウェーブ
部の形状を一定に形成でき、従来の矯正テンパーによる
歪み取りの場合のように完全に歪みを除去できず個々の
ウェーブ部の形状にばらつきをきたすというようなこと
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の車輌用ウェーブスプリングの一実施
例の斜視図である。

【図２】本願発明の車輌用ウェーブスプリングの製造工
程図である。

【図３】(A) は、線材を巻回した状態の平面図、(B)
は、巻回した線材の両端を溶接した状態の平面図、(C)
は、リング本体の平面図である。(D) は、リング本体に
ウェーブ部を成形する型の要部側面図、(E) は、その型
によりウェーブ部を成形する際の説明図である。

【図４】車輌におけるトランスミッションの要部断面説
明図である。

【図５】従来の車輌用ウェーブスプリングの製造工程図
である。

【図６】(A) は、従来例のリング本体の平面図である。
(B) は、リング本体にウェーブ部を成形した状態の側面
図である。(C) は、歪矯正用治具に熱処理後のリング本
体を装着した状態の側面図である。

【符号の説明】

１ 車輌用ウェーブスプリング ２ リング本体 ３ ウェーブ部 ５ 上型 ６ 下型 ５１ 上型押圧面 ６１ 下型押圧面 １００ トランスミッション

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輌におけるトランスミッション(100) 内
   のリターンスプリング(103) とクラッチディスク(104)
   との間に配設され、エンジン側から押圧されたピストン
   (102) がリターンスプリング(103) を介してクラッチデ
   ィスク(104)を押圧するに際し、リターンスプリング(10
   3) にかかる衝撃を防止等するリング状の車輌用ウェー
   ブスプリングにおいて、 この車輌用ウェーブスプリング(1) が、リング本体(2)
   と、このリング本体(2) に形成されたウェーブ部(3) と
   を備え、 リング本体(2) が、リング状に巻回成形した線材の両端
   を接続することにより形成されたものから構成され、 ウェーブ部(3) が、周方向に沿う複数箇所を厚さ方向に
   折り曲げ成形することによりリング本体(2) の全周に渡
   って凹部(31)と凸部(32)とを交互に配したものであるこ
   とを特徴とする車輌用ウェーブスプリング。
2. 【請求項２】車輌におけるトランスミッション(100) 内
   のリターンスプリング(103) とクラッチディスク(104)
   との間に配設され、エンジン側から押圧されたピストン
   (102) がリターンスプリング(103) を介してクラッチデ
   ィスク(104)を押圧するに際し、リターンスプリング(10
   3) にかかる衝撃を防止等するリング状の車輌用ウェー
   ブスプリングの製造方法において、 線材をリング状に巻回成形し、その巻回成形した線材の
   両端を接続することによりリング状をなすリング本体
   (2) を形成し、 その後、得られたリング本体(2) を、周方向に沿う複数
   箇所を厚さ方向に折り曲げ成形することにより、全周に
   渡って凹部(31)と凸部(32)とを交互に配したウェーブ部
   (3) を形成することを特徴とする車輌用ウェーブスプリ
   ングの製造方法。
3. 【請求項３】車輌におけるトランスミッション(100) 内
   のリターンスプリング(103) とクラッチディスク(104)
   との間に配設され、エンジン側から押圧されたピストン
   (102) がリターンスプリング(103) を介してクラッチデ
   ィスク(104)を押圧するに際し、リターンスプリング(10
   3) にかかる衝撃を防止等するリング状の車輌用ウェー
   ブスプリングの製造方法において、 線材をリング状に巻回成形し、その巻回成形した線材の
   両端を接続することによりリング状をなすリング本体
   (2) を形成し、 その後、得られたリング本体(2) に焼き入等の熱処理を
   施し、次に、下面に複数の凹部(52)と凸部(53)とを交互
   に周方向に沿って全周に配することにより下面を波形状
   に形成した上型押圧面(51)を有する上型(5) と、上面に
   上型押圧面(51)の凹部(52)と凸部(53)とに各々対応する
   凸部(62)と凹部(63)とで上面を波形状に形成した下型押
   圧面(61)を有する下型(6) と、これらの上型(5) と下型
   (6) とに設けた加熱手段とを備えた型(4) に、熱処理を
   施したリング本体(2) を、その上型押圧面(51)と下型押
   圧面(61)との間に配し、所定の温度、所定の押圧状態の
   下で所定の時間保持して型押し成形することにより全周
   に渡って凹部(31)と凸部(32)とを交互に配したウェーブ
   部(3) を形成することを特徴とする車輌用ウェーブスプ
   リングの製造方法。