JPH0818092B2 - 溝付きクラツチ板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は溝付きクラッチ板の製造方法に関する。本発
明は自動車の差動制限装置の構成要素である溝付きクラ
ッチ板の製造方法に利用することができる。差動制限装
置は、左右の車輪の一方がぬかるみや凍結路などで空転
して伝達トルクが小さくなったときに、空転しない他方
の車輪の伝達トルクを増大させる装置である。

［従来の技術］ 自動車では差動装置が知られている。この差動装置
は、左右の駆動車輪の回転数差を吸収し、車両が進行方
向を変えたりする際、あるいは旋回する際、円滑な走行
ができるようにした装置である。普通の作動装置は、常
に左右の両駆動に同じトルクが伝達される。そのため、
一方の車輪がぬかるみなどで空転して伝達トルクが小に
なると、他方の車輪の伝達トルクも小になる。そのため
脱出不可能になる。かかる欠点を改良するために作動制
限装置がある。この差動制限装置は第14図に示すように
左デフケース100aおよび右デフケース100bからなるハウ
ジング100と、かさ歯車からなる差動大歯車（サイドギ
ヤ）101と、かさ歯車からなり差動大歯車101と歯合しピ
ニオンシャフト102aに取着された差動小歯車（ピニオン
ギヤ）102と、差動小歯車軸103と、差動大歯車101とハ
ウジング100との間に介在する複数個の溝付きクラッチ
板104と、溝付きクラッチ板104の間に介在する内クラッ
チ板105と、プレッシャーリング106と、溝付きクラッチ
板104に押付け力を与え摩擦トルクを発生させるカム機
構107とをもつ。

この差動制限装置では、エンジンからの駆動力はシャ
フト102a、差動小歯車102を介して左右の差動大歯車101
に等しく伝達され、更に左右の車輪に伝達される。そし
て旋回の際に左右の車輪に差動が生じると、ハウジング
100と差動大歯車101とが相対回転する。このときカム機
構107等で溝付きクラッチ板104に押付け力が付与されて
いるので、摩擦トルクが発生し、この摩擦トルクが差動
抵抗トルクとなり、低速回転側の車輪の伝達トルクが増
大する。

上記した溝付きクラッチ板104は、表面に縦溝群と縦
溝群に格子状に交差する横溝群とをもつ。ここで縦溝
群、横溝群のピッチは一般に２〜8mmである。この縦溝
群および横溝群は、主として、潤滑油を保持するための
ものである。

ところで、溝付きクラッチ板104を形成するにあたっ
ては、従来より、鋼板を脱脂剤で脱脂する工程、鋼板の
表面を整面する工程、鋼板の表面のうち縦溝群および横
溝群となる部位を除く部位にマスキング処理して被膜を
形成する工程、被膜を乾燥する工程、エッチング液に鋼
板を浸漬して、被膜を施していない部位のみを腐食させ
縦溝群および横溝群を形成する工程、被膜を鋼板から剥
離する工程と、鋼板から打抜型で所定に形状のクラッチ
板を打ち抜く工程とを順に行うことにしている。

しかしながら、上記したようにエッチング処理した鋼
板は、第12図に示すように、溝104aの奥方部が浸蝕され
て表面側よりも横に広がっている。ここで油保持のため
には溝104の深さは深い程好ましいが、エッチング処理
で溝を形成する場合には、深さが深くなるにつれて横方
に浸蝕されやすい。溝104aの奥方部が浸蝕されて横方向
に広がっていると、一旦溝104の中に入った潤滑油は表
面側には出にくくなり、故に、溝付きクラッチ板104の
表面で油膜を形成しにくくなる。

更には、表面側に出っ張り部104bが生じ易い。

このように出っ張り部104bが生じると、溝付きクラッ
チ板104が差動制限装置の中で摺接する際に、騒音（チ
ャタ音）の原因となり易い。上記したような出っ張り部
104bの出っ張りを抑制するためには、エッチング処理後
に平ロールで仕上圧延して第13図に示すように表面を円
滑にすることも好ましいが、溝奥方向の横方向への浸食
はいぜんそのままである。

更には上記した製造方法では、エッチング液を貯溜す
る槽に鋼板を浸漬する関係上、槽の大きさの制限によ
り、鋼板の大きさにも制限があり、精々500mm×500mm程
度のものしかエッチング処理できず、従って、溝付きク
ラッチ板を鋼板から多数個取りするに複数の限界があ
り、生産性が低かった。

又、エッチング工程を行うために油を鋼板に付着させ
ることができず、そのため鋼板に錆が生じ易い不具合も
あった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記した実情に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、表面の油膜形成、騒音の抑制を効果的になし
得、更には生産能率、錆の問題を改善した溝付きクラッ
チ板の製造方法を提供するにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る溝付きクラッチ板の製造方法は、直状突
条部が所定のピッチで多数個連続して列設された第１ロ
ールで、帯鋼板を厚み方向に挟圧して圧延することによ
り、該直状突条部で該帯鋼板の少なくとも片面に互いに
平行な第１溝群を形成するとともに、リング状突条部が
所定のピッチで多数個連続して列設された第２ロール
で、該帯鋼板を厚み方向に挟圧して圧延することによ
り、互いに平行で該第１溝群とともに格子状溝を構成す
る第２溝群を該帯鋼板に形成する溝形成圧延工程と、 外周面が平滑な平滑ロールで該帯鋼板を挟圧して仕上
げ圧延する仕上圧延工程と、 該帯鋼板から打抜型で所定に形状にクラッチ板を打ち
抜く打抜工程とを順次実施することを特徴とするもので
ある。

溝形成圧延工程では、第１ロールの直状突条部は、該
ロールの軸方向にほぼ平行にのびている突条部、又は、
該ロールの軸方向に所定の角度で傾斜して平行にのびる
突条部で形成されていることが望ましい。又、第２ロー
ルのリング状突条部は、該ロールの円周方向にのびる突
条部、又は、該ロールの円周方向に所定の角度で傾斜す
る突条部で形成されていることが望ましい。

溝成形圧延工程では、第１ロールで第１溝群を形成す
る工程を実施した後で、第２ロールで第２溝群を形成す
る工程を実施してもよいし、あるいは、その逆で第２ロ
ールで第２溝群を形成した後に、第１ロールで第１溝群
を形成する工程を実施してもよい。

帯鋼板の片面に第１溝群や第２溝群を形成する場合に
は、直状突条部をもつ第１ロールと平ロールを配設し、
リング状突条部をもつ第２ロールと平ロールを配設し、
第１ロールと平ロールとの間、第２ロールと平ロールと
の間に帯鋼板を通して行なう。又帯鋼板の両面に第１溝
群および第２溝群を形成する場合には、直状突条部をも
つ２個１対の第１ロール間に帯鋼板を通し、リング状突
条部をもつ２個１対の第２ロール間に帯鋼板を通して行
なう。

第１ロールの直状突条部、第２ロールのリング状突条
部の高さ寸法や幅寸法は、形成せんとする溝の大きさに
応じて、あるいは帯鋼板の材質などに応じて適宜設定さ
れるが、一般的には高さ寸法は0.2〜1.5mm、幅寸法は0.
2〜1.0mmとすることができる。

なお溝形成圧延工程では、一般に冷間状態で行う。そ
の理由は、帯鋼板の表面にスケール膜が生じるとスケー
ル膜も圧延されて帯鋼板に傷を発生させ易いからであ
る。又特殊な例では、帯鋼板を200〜400℃程度とした温
間状態でも溝形成工程を行うことができる。

第１ロール、第２ロールは、鍛鋼ロール、チルドロー
ル、サンドロール、グレンロール、中抜きロール、複合
ロール、鋳鋼ロール等を用いることができるが、その耐
摩耗性を考慮すると、鍛鋼ロールであることが好まし
い。又直状突条部、リング状突条部付近は、熱処理して
強靱かつ硬化しておくことが好ましい。

又帯鋼板の板厚を制御しつつ溝形成圧延工程を行うこ
とが好ましい。板厚の測定には、圧延加重計（ロードセ
ル）と圧延ロール開度計を組合わせたゲージメータ方式
を採用することができる。更にはＸ線厚み計やガンマ線
厚み計を併用してもよい。

本発明に係る製造方法で用いる帯鋼板は、組成が炭素
が0.80〜0.90重量％程度、クロムが0.10〜0.25重量％程
度、マンガン0.20〜0.40重量％程度、シリコン0.10〜0.
30重量％程度ものが好ましい。具体的には、JIS-SK5と
することができる。又帯鋼板は、厚み寸法1.0〜3.0mm、
幅寸法が50〜100mmであることが好ましい。

仕上圧延工程は、外周面が平滑な平滑ロールで該帯鋼
板を挟持し、これにより溝形成後の帯鋼板の表面を平滑
にする工程である。帯鋼板の表面は極力平滑であること
が望ましい。

本発明に係る製造方法で形成された溝付きクラッチ板
の拡大断面図を第５図に示す。

ここで、第４図および第５図、第12図及び第13図は、
夫々、縦方向の倍率／横方向の倍率は10/1である。従っ
て第４図、第５図、第12図、第13図では、深さ方向は横
方向よりも10倍拡大されて図示されている。本実施例で
は、第５図に示すように、溝の奥方に向うに従って溝幅
寸法Ｌが小さくなるテーパ面で、溝の内面は形成されて
いる。ここで、溝の表面側の幅寸法Ｌは0.2〜1.5mm程度
が好ましい。又、溝の表面部の部位の曲率Ｒは0.05〜0.
1mm程度であることが好ましく、又溝の深さ寸法ｈは0.0
8〜0.5mm程度が好ましい。

なお仕上圧延工程を終了したならば、打抜型で所定の
形状に打ち抜く打抜き工程を行なう。打ち抜いた後に、
打抜きで生じたバリを除去したり、その表面にモリブデ
ン被膜やリン酸塩被膜を形成するコーティング処理する
ことが好ましい。このようにモリブデンコーティング、
リン酸塩被膜コーティングを行なえば、差動制限装置に
組込む際、なじみ性が向上する。

［発明の効果］ 本発明に係る製造方法によれば、エッチング処理をし
てクラッチ板を製造しないので、第１溝群および第２溝
群の表面部には出っ張り部が生じにくく、騒音（チャタ
音）の抑制に有効である。

更にはエッチング処理をしてクラッチ板を製造する場
合とは異なり、第１溝群および第２溝群を形成する溝
は、奥方に向うに従って溝幅寸法が第５図に示すように
小さくなる傾向にあり、溝の内面は奥方に向うにつれて
対向距離が小となるテーパ面になりやすい。そのため第
１溝群や第２溝群に一旦入り貯溜された潤滑油はそれだ
けテーパ面にそって表面側に流れ易くなり、溝付きクラ
ッチ板の表面側で油膜を形成し易くなり、従って騒音
（チャタ音）の抑制に有効である。

本発明に係る製造方法ではエッチング処理を行わない
ので、エッチング液を貯溜する槽の大きさに制限を受け
ることなく、帯鋼板の圧延を実施することができ、一枚
の細長い連続した帯鋼板から打抜き型でクラッチ板を次
々と打抜くことができるので生産能率の向上に有利であ
る。又圧延の際に油を使用すれば、鋼板に自然に油が付
くため、鋼板の錆防止に有利である。

［実施例］ 第１図〜第11図は本発明の１実施例を示す。この実施
例は、既述したトルク比例式差動制限装置の溝付きクラ
ッチ板の製造に利用した場合である。

まず、溝形成圧延工程では、軸方向11に平行に伸びる
直状突条部10が所定のピッチで周方向に連続して多数個
列設された２個１対の第１ロール１で、肉厚1.4mm程度
の帯鋼板２（JIS-SK5）を厚み方向に挟圧して冷間圧延
する。これにより帯鋼板２の両面に第１溝群としての横
溝群20を列設する。第１溝群としての横溝群20は、帯鋼
板２の長さ方向とほぼ直交する向きに平行とされてい
る。なお、第１ロールでは、ロール径195mm、ロール胴
長140mm、圧延トルクが100ton-mm程度であり、角速度が
1.7ラジアン／秒程度であり、接触角が４度程度であ
る。

更に、帯鋼板２が更に前進すると、周方向31に伸びる
リング状突条部30が軸方向に所定のピッチで連続して多
数個列設された２個１対の第２ロール３で、帯鋼板２は
厚み方向に挟圧されて冷間圧延される。このように挟圧
すれば、第２溝群としての縦溝21が帯鋼板２の両面に形
成される。なお、第２ロール３では、圧延トルクが100t
on-mm程度であり、角速度が1.7ラジアン／秒程度であ
り、接触角が４度程度である。

ここで、第６図〜第８図に、第１ロール１を示す。第
６図〜第８図に示すように、第１ロール１では、40mmの
ピッチP1で直状突条部10が多数個形成されている。この
直状突条部10の幅寸法M1は0.7mmであり、高さQ1は0.5mm
である。そして、この第１ロール１の幅寸法S1は100mm
であり、その直径D1は約195mmである。

又第９図〜第11図に第２ロール３を示す。第２ロール
３に形成されているリング状突条部30は、ピッチP2が4.
0mmであり、そのリング状突条部30の幅寸法M2は直状突
条部10と同じく0.7mm、その高さ寸法Q2は直状突条部10
と同じく0.5mmである。なお、第１ロール１および第２
ロール３の材質はJIS-SKD11である。

上記したような溝形成圧延工程を実施すれば帯鋼板２
の両面に縦溝群21および横溝20群が連続して形成され、
第２図に示すように、格子状の溝となる。

以上のように溝形成圧延工程を終了したならば、第１
図に示すように、外周面が平滑な２個１対の平滑ロール
４を用い、この２個１対の平滑ロール４で帯鋼板２を挟
持して、帯鋼板２の表面を仕上げ圧延する。この場合、
押圧力は５〜10ton程度とする。このように仕上げ圧延
すれば、横溝20及び縦溝21を除く帯鋼板２の表面の平坦
度が、第５図に示すように極めて向上する。

上記したような本実施例の製造方法にかかる帯鋼板２
の溝付近の拡大断面図を第４図及び第５図に示す。第４
図は溝形成圧延工程を実施した後の断面図であり、第５
図は溝形成圧延工程と仕上圧延工程とを実施した後の断
面図である。第４図に示すように溝形成圧延工程を実施
しただけ表面は若干丸味を帯びており、溝の深さh2は0.
12mmである。

第５図に示すように、縦溝群21および横溝群20の表面
側の部位200の曲率半径Ｒは0.03mmであり、その深さｈ
は前記h2よりも若干小さく0.11mm程度であり、開口側の
溝幅Ｌは0.6mmであり、溝間距離Ｕは1.8mm程度であっ
た。

上記したように製造した帯鋼板２を、適宜打抜型とし
てのプレス型で差動制限装置の溝付きクラッチ板５（第
３図に示す）として打ち抜き、その後バリ取り処理を行
ない、更にモリブデンコーティング処理し、それを第14
図に示す差動制限装置に組込んだ。

そして実機テストをした。この実機テストでは、エッ
チング処理で溝を形成したクラッチ板に生じ易かったチ
ャタ音は有効に防止された。又クラッチ板の表面にも良
好な油膜が形成されたため、クラッチ板の寿命が向上し
た。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第11図は本発明の１実施例を示し、第１図は本
実施例に係る製造方法の主要工程を示す概略斜視図であ
り、第２図は溝形成圧延工程を実施した後の帯鋼板の平
面図であり、第３図は打抜き工程を実施した後のクラッ
チ板の平面図であり、第４図は溝形成圧延工程を実施し
た後の溝付近の拡大断面図であり、第５図は仕上圧延工
程を実施した後の溝付近の拡大断面図である。第６図〜
第８図は本実施例で用いる第１ロールを示し、第６図は
第１ロールの正面図であり、第７図は左半分を省略して
示す第１ロールの側面図であり、第８図は第１ロールの
直状突条部付近を展開して示す拡大断面図である。第９
図〜第11図は第２ロールを示し、第９図は第２ロールの
正面図であり、第10図は左半分を省略して示す第２ロー
ルの側面図であり、第11図は第２ロールのリング状突条
部付近を展開して示す断面図である。第12図は従来のエ
ッチング処理工程を用いて形成した溝付きスリップ板の
溝付近の拡大断面図であり、第13図はエッチング処理工
程の次に平滑ロールで仕上圧延した後の溝付近の拡大断
面図である。第14図は差動制限装置の断面図である。 図中、１は第１ロール、10は直状突条部、２は帯鋼板、
20は縦溝群（第１溝群）、21は横溝群（第２溝群）、３
は第２ロール、30はリング状突条部、４は平滑ロールを
それぞれ示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直状突条部が所定のピッチで多数個連続し
   て列設された第１ロールで、帯鋼板を厚み方向に挟圧し
   て圧延することにより、該直状突条部で該帯鋼板の少な
   くとも片面に互いに平行な第１溝群を形成するととも
   に、リング状突条部が所定のピッチで多数個連続して列
   設された第２ロールで、該帯鋼板を厚み方向に挟圧して
   圧延することにより、互いに平行で該第１溝群とともに
   格子状溝を構成する第２溝群を該帯鋼板に形成する溝形
   成圧延工程と、 外周面が平滑な平滑ロールで該帯鋼板を挟圧して仕上げ
   圧延する仕上圧延工程と、 該帯鋼板から打抜型で所定形状クラッチ板を打ち抜く打
   抜工程とを順次実施することを特徴とする溝付きクラッ
   チ板の製造方法。
2. 【請求項２】第１ロールの直状突条部は、該ロールの軸
   方向にほぼ平行にのびている突条部、又は、該ロールの
   軸方向に所定の角度で傾斜して平行にのびる突条部で形
   成されている特許請求の範囲第１項記載の溝付きクラッ
   チ板の製造方法。
3. 【請求項３】第２ロールのリング状突条部は、該ロール
   の円周方向にのびる突条部、又は、該ロールの円周方向
   に所定の角度で傾斜して平行にのびる突条部で形成され
   ている特許請求の範囲第１項記載の溝付きクラッチ板の
   製造方法。