JPH11285745A - 打抜き成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】母材をその開放端側に余分な材料を有する長さ
に設定し、まず打抜き工程で余分な材料部分を残して母
材の所定部分を板厚方向に打抜き、次に切断除去工程で
余分な材料部分を切断除去して、開放端部を有する打抜
き部と成すことで、打抜き時において余分な材料部分に
より開放端側のワーク（母材）を拘束して、ワークの逃
げを阻止し、打抜きによるせん断面（脆性的にせん断さ
れた平滑な面）を多くし、破断面（延性的に破断した不
規則な面）を少なくして、充分なトルク伝達性能を確保
するとができる打抜き成形方法の提供を目的とする。 【解決手段】母材１３の所定部分を板厚方向に打抜いて
開放端部を有する櫛歯状打抜き部を形成する打抜き成形
方法であって、上記母材１３をその開放端側に余分な材
料２３を有する長さに設定し、上記所定部分を板厚方向
に打抜く打抜き工程と、上記打抜き工程後に上記余分な
材料部分２３を切断除去して開放端部を有する打抜き部
と成す切断除去工程とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動変速
機のクラッチドラムやブレーキドラム等の形成に適用さ
れ、母材の所定部分を板厚方向に打抜いて開閉端部を有
する櫛歯状打抜き部を形成するような打抜き成形方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば自動変速機のクラッチドラ
ムやブレーキドラムのトルクの伝達機構としては一般的
にスプライン歯部が用いられている。しかし、このスプ
ライン歯部はその成形加工に要する工数が多く、加工コ
ストが大となるので、このスプライン歯部に代えて櫛歯
を用いるものが既に発明されている（特開平８−１００
８４５号公報）。

【０００３】そこで、ドラム母材９１（図１３参照）の
摩擦板が配設されるような先端部分９２を板厚方向に打
抜いて開放端部９３を有する櫛歯状の打抜き部９４を形
成する場合に、パンチとダイスを用いて開放端部９３を
有する櫛歯状の打抜き部９４を一度に形成すると、図１
３に示すように、打抜きによるせん断面ａ（せん断ひず
みを受けた面で工具側面でバニシ加工されて光沢のある
部分）が狭小となり、逆に破断面ｂ（結晶粒面が現われ
微少凹凸を有する部分）が大となって、充分なトルクの
伝達性能を確保することができない問題点があった。

【０００４】すなわち、上述の開放端部９３を有する櫛
歯状の打抜き部９４を一度に形成するに際して、せん断
加圧力を母材（ワーク）９１に加えた時、開放端側のワ
ークを拘束するものがなく、ワークの逃げが許容される
ので、櫛歯先端部で加圧応力が開放され、このため充分
かつ均一なせん断応力が確保できず、櫛歯先端でのせん
断面ａが小さくなるものと推考される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明の請求項１記
載の発明は、母材をその開放端側に余分な材料を有する
長さに設定し、まず打抜き工程で余分な材料部分を残し
て母材の所定部分を板厚方向に打抜き、次に切断除去工
程で余分な材料部分を切断除去して、開放端部を有する
打抜き部と成すことで、打抜き時において余分な材料部
分により開放端側のワーク（母材）を拘束して、ワーク
の逃げを阻止し、打抜きによるせん断面（脆性的にせん
断された平滑な面）を多くし、破断面（延性的に破断し
た不規則な面）を少なくして、充分なトルク伝達性能を
確保するとができる打抜き成形方法の提供を目的とす
る。

【０００６】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の目的と併せて、上述の切断除去工程
ではパンチとダイスを用いて余分な材料部分を複数に分
けて切断除去（せん断加工）することで、切削による除
去方法と比較して、余分な材料部分を打抜きにより除去
できて、加工の容易化と加工時間の短縮との両立を図る
ことができる打抜き成形方法の提供を目的とする。

【０００７】この発明の請求項３記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の目的と併せて、上述の打抜き工程で
はシェービング歯を備えた打抜きパンチを用いること
で、パンチ用とシェービング用との別々の工具が不要で
単一工具にて効率よく打抜くことができると共に、せん
断面をさらに広く確保することができる打抜き成形方法
の提供を目的とする。

【０００８】この発明の請求項４記載の発明は、上記請
求項１，２または３記載の発明の目的と併せて、開放端
部を有する櫛歯状打抜き部が形成された母材を、自動変
速機のクラッチドラムまたはブレーキドラムに設定する
ことで、せん断面が多くできる分、充分なトルク伝達が
確保でき、ドラムの小型化および長寿命化、耐久性の向
上を図ることができる打抜き成形方法の提供を目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の発明は、母材の所定部分を板厚方向に打抜いて開放端
部を有する櫛歯状打抜き部を形成する打抜き成形方法で
あって、上記母材をその開放端側に余分な材料を有する
長さに設定し、上記所定部分を板厚方向に打抜く打抜き
工程と、上記打抜き工程後に上記余分な材料部分を切断
除去して開放端部を有する打抜き部と成す切断除去工程
とを備えた打抜き成形方法であることを特徴とする。

【００１０】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の構成と併せて、上記切断除去工程は
パンチとダイスを用いて余分な材料部分を複数に分けて
切断除去する打抜き成形方法であることを特徴とする。

【００１１】この発明の請求項３記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の構成と併せて、上記打抜き工程はシ
ェービング歯を備えた打抜きパンチを用いる打抜き成形
方法であることを特徴とする。

【００１２】この発明の請求項４記載の発明は、上記請
求項１，２または３記載の発明の構成と併せて、開放端
部を有する櫛歯状打抜き部が形成された母材は自動変速
機のクラッチドラムまたはブレーキドラムに設定された
打抜き成形方法であることを特徴とする。

【００１３】

【発明の作用及び効果】この発明の請求項１記載の発明
によれば、母材の所定部分を板厚方向に打抜いて開放端
部を有する櫛歯状打抜き部を形成するに際して、まず打
抜き工程で余分な材料部分を残して母材の所定部分を板
厚方向に打抜き、次に上述の切断除去工程で余分な材料
部分を切断除去して、開放端部を有する打抜き部と成
す。このため、上述の打抜き工程での打抜き時において
は開放端側の余分な材料部分によりこの開放端側の母材
（ワーク）を拘束して、ワークの逃げを阻止することが
できるので、打抜きによる均一なせん断面を多くし、破
断面を少なくすることができ、この結果、充分なトルク
伝達性能を確保することができる効果がある。

【００１４】この発明の請求項２記載の発明によれば、
上記請求項１記載の発明の効果と併せて、上述の切断除
去工程で、パンチとダイスを用いて余分な材料部分を複
数に分けて切断除去するので、この結果、加工の容易化
と加工時間の短縮との両立を図ることができる効果があ
る。

【００１５】この発明の請求項３記載の発明によれば、
上記請求項１記載の発明の効果と併せて、上述の打抜き
工程で、シェービング歯（シェービングとは打抜き、穴
あけしたワークの切り口を平滑に仕上げる縁仕上げのこ
と）を備えた打抜きパンチを用いるので、パンチ用とシ
ェービング用との別々の工具が不要で単一工具（シェー
ビング歯付き打抜きパンチ）にて効率よく打抜くことが
できると共に、均一なせん断面をさらに広く確保するこ
とができる効果がある。

【００１６】この発明の請求項４記載の発明によれば、
上記請求項１，２または３記載の発明の効果と併せて、
開放端部を有する櫛歯状打抜き部が形成された母材を、
自動変速機（いわゆるＡＴ）のクラッチドラムまたはブ
レーキドラムに設定したので、せん断面が多くできる
分、充分なトルク伝達の確保ができ、ドラムの小型化お
よび長寿命化、耐久性の向上を図ることができる効果が
ある。

【００１７】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面は打抜き成形方法を示すが、この発明の打
抜き成形方法の説明に先立って、まず図１を参照して車
両の自動変速機に組込まれるブレーキドラム（打抜き成
形対象ワーク）の構成と、この発明の打抜き成形方法に
用いる打抜き成形装置（図２参照）の構成について説明
する。

【００１８】図１は、この発明の打抜き成形方法にて成
形された鋼製のドラム部材としてのブレーキドラム１を
自動変速機内部に組付けた状態で示す断面図で、このブ
レーキドラム１は、リング状本体２の一端部分に、外方
へ所定量だけ膨出する拡径部３が形成され、拡径部３に
摩擦板としてのドリブンプレート４を取付けるための所
定幅の櫛歯部５が所定ピッチで設けられている。この櫛
歯部５は、ブレーキドラム１の拡径部３を外周側から内
周側にかけて（つまり、板厚方向に）貫通するように打
抜いて形成されている。

【００１９】上述のリング状本体２には、ブレーキドラ
ム１の内周側と外周側を連通させるオイル孔６が円周方
向に沿って複数設けられている。上述のドリブンプレー
ト４は、相手側ドラム部材７の内周側に固定された摩擦
板としてのドライブプレート８と組合わされるもので、
相手側ドラム部材７内部のピストン９が図示右方へ油圧
駆動されてドライブプレート８を押圧することにより、
このドライブプレート８がブレーキドラム１側のドリブ
ンプレート４に圧着されて摩擦軽合し、この摩擦力によ
ってドラム部材７，１間のトルク伝達を行なうものであ
る。

【００２０】図２はこの発明の打抜き成形方法に用いる
打抜き成形装置を示し、基台１０の上部に架構１１を取
付け、この架構１１のトップデッキ１２には、ワーク１
３をつかむワークチャック装置１４と、ワーク１３を所
定角度に割出し回転するインデックス装置１５とを一体
的に昇降させる昇降シリンダ１６が配置される一方、図
２に仮想線αで示すワークセット位置に対応して、パン
チ保持具１７と、ダイスを取付けるボルスタ１８とを設
けている。

【００２１】上述のパンチ保持具１７にはパンチ１９を
取付け、このパンチ１９をパンチ用加圧シリンダ２０で
上述のパンチ保持具１７を介して加圧駆動すべく構成し
ている。また上述のボルスタ１８にはパンチ１９と対向
するようにダイス２４（図３参照）を取付けて、これら
一対のパンチ１９およびダイス２４にてワーク１３を打
抜き成形して、図１に示すブレーキドラム１に加工する
ものである。

【００２２】次に図３乃至図９を参照して、打抜き成形
方法について詳述する。この打抜き成形方法は、ワーク
１３（母材）の所定部分（図１の拡径部３に相当する一
端側）を板厚方向に打抜いて開放端部２１（図９参照）
を有する櫛歯状打抜き部２２（同図参照）を形成するも
ので、ワーク１３をその開放端側に余分な材料部分２３
（図３、図５参照）を有する長さに設定する。

【００２３】つまり、図３、図５に示すように本来必要
とする長さＬ１に対して開放端側に余分な材料部分２３
を有する長さＬ２に予め設定する。次に第１パンチ１９
と対応する第１ダイス２４を予めボルスタ１８に取付
け、ワークチャック装置１４でチャックしたワーク１３
を昇降シリンダ１６でワークセット位置αに下降セット
し、パンチ用加圧シリンダ２０を駆動して第１パンチ１
９および第１ダイス２４にてワーク１３の所定部分をそ
の外周から内周方向へ板厚方向に打抜いて図３の状態か
ら図４に示す状態と成す。

【００２４】この場合、上述の打抜きにより図１の拡径
部３に相当する部位には図４、図５に示すように角穴２
５が打抜き形成されると共に、余分な材料部分２３はそ
のまま残存させて、この材料部分２３によりワークせん
断加工部分の逃げを抑止する。

【００２５】次にインデックス装置１５でワーク１３を
所定角度割出し回転し、次の加工位置で位置決め停止さ
せて、上述同様に第１パンチ１９と第１ダイス２４とで
角穴２５を打抜き形成し、このような操作を繰返して円
周上等間隔にて複数の角穴２５…を順次打抜き形成する
（打抜き工程）。

【００２６】次に上述の打抜き工程終了後に余分な材料
部分２３を切断除去するが、この場合図２に示す打抜き
成形装置の打抜ポジションと異なる角度位置に第２パン
チ２６と第２ダイス２７（図６参照）とを設けるか、或
はこら一対のパンチ２６およびダイス２７を備えた別の
切断除去装置（図示せず）を用いる。

【００２７】而して、第２パンチ用加圧シリンダ（図示
せず）を駆動して第２パンチ２６および第２ダイス２７
にワーク１３の余分な材料部分２３を切断諸鋸して、図
６の状態から図７、図８に示す状態と成す。この場合、
一つの角穴２５に対する余分な材料部分２３が切断除去
されて、図８に示すように開放端部２１を有する打抜き
部２２（図９参照）が形成されるので、次に、上述のワ
ーク１３を所定角度割出し回転し、次の加工位置出ワー
ク１３を位置決め停止させて、上述と同様にして第２パ
ンチ２６と第２ダイス２７とで次の角穴２５に対応する
余分な材料部分２３を切断除去し、以下このような操作
を角穴２５相当数繰返すと、図９に示すように開放端部
２１と櫛歯部５とを交互に有する櫛歯状打抜き部２２を
備えたブレーキドラム１を成形することができる（切断
除去工程）。なお、上述の角穴２５の形成と、上述の余
分な材料部分２３のせん断除去は例えばワーク１３の円
周上１８０度の開角をもって２箇所同時に行なうことが
可能である。

【００２８】このように上記実施例の打抜き成形方法に
よれば、母材（ワーク１３参照）の所定部分を（図１に
示す拡径部３の先端側参照）を板厚方向に打抜いて開放
端部２１を有する櫛歯状打抜き部２２を形成するに際し
て、まず打抜きで（図３〜図５参照）で余分な材料部分
２３を残して母材の所定部分を板厚方向に打抜き、次に
上述の切断除去工程（図６〜図９参照）で余分な材料部
分２３を切断除去して、開放端部２１を有する打抜き部
２２と成す。

【００２９】このため、上述の打抜き工程での打抜き時
においては開放端側の余分な材料部分２３によりこの開
放端側の母材（ワーク１３参照）を拘束して、ワーク１
３の逃げを阻止することができるので、図１０に示すよ
うに、打抜きによる均一なせん断面ａを多くし、破断面
ｂを少なくすることができ、この結果、充分なトルク伝
達性能を確保することができる効果がある。

【００３０】また、上述の切断除去工程で、パンチ（第
２パンチ２６参照）とダイス（第２ダイス２７参照）を
用いて余分な材料部分２３を複数に分けて切断除去する
ので，切削による除去方法と比較して、余分な材料部分
２３を打抜きにて除去することができ、この結果、加工
の容易化と加工時間の短縮との両立を図ることができる
効果がある。

【００３１】さらに、開放端部２１を有する櫛歯状打抜
き部２２が形成された母材（ワーク１３参照）を、図１
に示す如く自動変速機（いわゆるＡＴ）のブレーキドラ
ム１に設定したので、せん断面ａが多くできる分、相手
材としてのドリブンプレート４に対する支持強度を高め
ることができて、充分なトルク伝達の確保ができ、ドラ
ム１の小型化および長寿命化、耐久性の向上を図ること
ができる効果がある。

【００３２】図１１は前述の打抜き工程で用いる第１パ
ンチの他の実施例を示し、先端側にせん断加工部（打抜
きパンチ部）１９Ａを有し、このせん断加工部１９Ａに
テーパれ部１９Ｂを介して一体形成されたシェービング
歯１９Ｃを備えてなる第１パンチ１９を上述の打抜き工
程で用いて、打抜き加工と同時にシェービングを行なう
ものである。なお、せん断加工部１９Ａの側面とシェー
ビング歯１９Ｃの側面との間隔ｇは３０ミクロン程度に
設定されている。

【００３３】このように、上述の打抜き工程で、シェー
ビング歯１９Ｃ（シェービングとは打抜き、穴あけした
ワークの切り口を平滑に仕上げる縁仕上げのこと）を備
えた打抜きパンチ（第１パンチ１９参照）を用いると、
パンチ用とシェービング用との別々の工具が不要で単一
工具（シェービング歯付き打抜きパンチ１９）にて効率
よくワーク１３の所定部を打抜くことができると共に、
図１２に示すように均一な均一なせん断面ａをさらに広
く確保することができる効果がある。なお、その他の点
については先の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏する
ので、図１１、図１２において前図と同一の部分には同
一符号を付けして、その詳しい説明を省略する。

【００３４】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明の母材は、実施例のワーク１３に対
応し、以下同様に、切断除去工程で用いるパンチは、第
２パンチ２６に対応し、切断除去工程で用いるダイス
は、第２ダイス２７に対応し、シェービング歯を備えた
打抜きパンチは、シェービング歯１９Ｃを有する第１パ
ンチ１９に対応するも、この発明は、上述の実施例の構
成のみに限定されるものではない。

【００３５】例えば上記実施例にあっては自動変速機の
ブレーキドラム１（具体的には２−４ブレーキドラム）
を成形する方法について例示したが、これは自動変速機
のクラッチドラムや他の櫛歯状打抜き部を形成するワー
クに適用してもよいことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の打抜き成形方法で形成された自動変
速機のブレーキドラムの組付状態を示す断面図。

【図２】 本発明の打抜き成形方法に用いる装置の概略
図。

【図３】 打抜き工程を示す断面図。

【図４】 打抜きにより角穴が形成された状態を示す断
面図。

【図５】 図４の左側面図。

【図６】 切断除去工程を示す断面図。

【図７】 余分な材料部分が除去された状態を示す断面
図。

【図８】 図７の左側面図。

【図９】 切断除去工程完了時の側面図。

【図１０】 櫛歯部におけるせん断面と破断面との形成
状況を模式的に示す説明図。

【図１１】 シェービング歯を備えた打抜きパンチの斜
視図。

【図１２】 櫛歯部におけるせん断面と破断面との形成
状況を模式的に示す説明図。

【図１３】 従来方法によるせん断面の形成状況を示す
説明図。

【符号の説明】

１…ブレーキドラム ５…櫛歯部 １３…ワーク（母材） １９…第１パンチ（打抜きパンチ） １９Ｃ…シェービング歯 ２１…開放端部 ２２…櫛歯状打抜き部 ２３…余分な材料部分 ２６…第２パンチ（パンチ） ２７…第２ダイス（ダイス）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】母材の所定部分を板厚方向に打抜いて開放
   端部を有する櫛歯状打抜き部を形成する打抜き成形方法
   であって、上記母材をその開放端側に余分な材料を有す
   る長さに設定し、上記所定部分を板厚方向に打抜く打抜
   き工程と、上記打抜き工程後に上記余分な材料部分を切
   断除去して開放端部を有する打抜き部と成す切断除去工
   程とを備えた打抜き成形方法。
2. 【請求項２】上記切断除去工程はパンチとダイスを用い
   て余分な材料部分を複数に分けて切断除去する請求項１
   記載の打抜き成形方法。
3. 【請求項３】上記打抜き工程はシェービング歯を備えた
   打抜きパンチを用いる請求項１記載の打抜き成形方法。
4. 【請求項４】開放端部を有する櫛歯状打抜き部が形成さ
   れた母材は自動変速機のクラッチドラムまたはブレーキ
   ドラムに設定された請求項１，２または３記載の打抜き
   成形方法。