JPS589845B2 - クラッチアウタ−及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は湿式多板クラッチの如きクラッチ装置に用いら
れるクラツチアウター及びこれの製造方法に関するもの
である。

更に詳細には、円筒ドラムの円周上に放射状に半径方向
外方へ膨出するチャンネル状断面のクラッチプレート係
合歯部を多数備える鋼板製クラツチアウターにおいて、
ドラム内径部のパンチ、ドラム外径部のダイの各成形部
を雄テーハー、雌テーパー状とし、夫々の側壁部の半径
方向と成す角度をパンチ側を大、ダイ側を小とし、ダイ
及びパンチの半径方向の相対移動により係合歯部を膨出
成形し、精度が良く、強度が大であり、且つ薄板部材で
必要、充分の係合歯部を得ることができるラツチアウタ
ー及び、これの製造方法に関する。

自動二輪車等のクラッチ装置として第１５図に示す如き
多板摩擦クラッチが用いられる。

クラッチ１は被動軸２側に設けられたクラッチインナー
３と、被動軸２笥に遊合され、エンジン動力で駆動され
るギャ４と一体のドラム状のクラッチアウター５とから
成る。

クラッチインナー３の外周には溝状の係合歯部６・・・
に内径部の突出部を係合した多数の被動クラッチプレー
ト７・・・が軸方向に摺動自在に係合され、又クラツチ
アウタ−５の内周に設けた溝状の係合歯部８・・・には
上記プレート７・・・の間に挾み込まれるように駆動ク
ラッチプレート９・・・の外周突出部が軸方向に摺動自
在に係合されている。

そして、押圧部材１０を備え、クラッチレリーズシャフ
ト１１を介して押圧部材１０をスプリング１２に抗して
摺動させ、クラッチプレート相互を摩擦係合させ、接離
自在に動力伝達を行う。

ところで，以上の多板摩擦クラッチのクラッチアウター
５は、スプライン溝状の係合歯部８に沿ってクラッチプ
レートが摺動し、且つこの部分にクラッチプレート外径
部に放射状に形成された歯部が係合し、この歯部と係合
歯部との係合で回転方向の動力伝達を行うため、歯形、
直径、ピッチ等の精度は勿論のこと、遠心力、伝達トル
クに耐えるに必要且つ充分の強度を必要とする。

かかるクラツチアウターは、従来では鋳造品が多く、軽
量化を企図してアルミダイカストで得られるものが多い
。

しかしながら、アルミダイカスト製のクラツチアウター
は、先ずこれが鋳造であるため設計上、製作上抜き勾配
等に配慮を必要とし、このためクラッチプレートに作用
する力が係合歯部の軸方向の各部で異なることとなり、
動力伝達の円滑化及び強度の点で問題が生じ、このため
ドラムを厚く成形する必要があり、重量の増加を招く。

又、素材がアルミであるため柔かく、クラッチプレート
を鋼板で成形した場合、動力のオン、オフで係合歯部に
打痕を生じ、局部的に凹んでクラッチの切れを悪くする
原因ともなる。

そして以上の他鋳造品であるため必然的にコストが高く
なり、量産性、コストの点で問題がある。

そこで以上に代えて鋼板素材の成形品でクラツチアウタ
ーを成形することが提案され、これによればプレス成形
の如き手段でクラッチアウターを得ることができ、量産
上、コストダウン上甚だ好ましい。

しかしながら、この種クラツチアウターを得る場合、次
の如き問題がある。

即ち、鋼板製の円筒ドラム円周上に放射状に係合歯部を
形成する必要があるが、これをドラム周面に対して略直
角に膨出させた場合、ドラムの肉厚以上の係合歯部の膨
出プレス成形は起立部の破断、剪断を招くため採用する
ことができない。

しかしながら、係合歯部の半径方向の突出、深さはクラ
ッチプレートの係合突出部、即ち歯部との係合のため所
定長さは必要であり、このため係合歯部の突出、深さ以
上の厚さを有する素材を選択せざるを得ない。

この結果、クラッチアウターの肉厚が大となり、重量の
増加、素材コストのアップ、成形の困難、精度維持等で
問題を生じる他、起立部の強度の点でもこれが交番的に
クラッチプレート歯部と衝合するため問題が生じる。

又、以上のドラム円周上の直角な膨出状係合歯部に代え
、この係合歯部を断面台形状で、テーバー状の内・外壁
部を平行に成形することも考えられるが、この場合、単
に上記直角に代え、平行にテーパー状に成形するだけの
ため上記問題を有効に解決し得す、特に平行して突出、
凹状成形した場合、成形部がダレ、精度の高い成形が行
えない。

更に、これによれば、単に内・外壁部がテーパー状に平
行して成形されているだけのため、この成形部の組織は
成形前と同じであり、このため係合歯部の強度アップを
図ろうとすると肉厚で稼ぐ他なく、結果的に重量増加を
もたらす。

本発明者はクラツチアウター、特に鋼板製のクラツチア
ウターの上記した問題点に鑑み、これを解決すべく本発
明を成したものである。

本発明の目的とする処は、円筒ドラム状で放射状に円周
上にチャンネル状断面の係合歯部を膨出成形した鋼板製
クラッチアウターに拗て、係合歯部の成形にさいし、内
径部側のパンチの台形形状の角度を大とし、外径側のダ
イの台形凹部の角度を小とし、パンチ、ダイの相対移動
で得られた係合歯部のドラム円周上に起立する壁の内・
外壁面の半径方向と成す角を、内側を大、外側を小とす
るようにしたクラッチアウター及びこれの製造方法を提
供する。

又、本発明の目的とする処は、係合歯部の両側の起壁部
内・外の角度を上記の如く大・小異ならせたため、外周
方向への起壁部の起立の他、起壁部根部がパンチとダイ
の角度差で半径方向へ起立成形されながら強圧され、鍜
圧成形するようにし起壁部を素材の肉厚以上膨出成形を
可能とし、これを素材の破断を防止しつつ鍜圧塑性変形
してこの部分の強度アップを図ったヤラツチアウター及
びその製造方法を提供する。

従って本発明の目的とする処は、係合歯部の精度を極め
て高精摩に維持し、係合歯部の強度を鍜圧効果により著
しく向上させ、精度、実用上の強度に優れるクラッチア
ウターを提供し、又上記により素材肉厚以上の膨出成形
を可能とし，係合歯部を得ることができ、且つ上記の如
く強度アップを図ることができるため、係合歯部の膨出
量以下の薄肉素材で強度上充分のクラツチアウターを得
ることができ、これの軽量化、素材選択の自由度の拡大
、コストダウンに資するクラツチアウターを提供し、更
にこれにより成形を容易化し、上記と併せ量産性、コス
トダウンに資するクラッチアウターの製造方法を提供す
る。

以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従って詳述し
よう。

第１図は本発明にかかるクラツチアウターの正面図、第
２図は第１図２−２線断面図、第３図は側面の一部を示
す図である。

２０ぱクラツチアウターで、これの本体２１は鋼板素材
より成る円筒ドラム状を成し、軸方向の基端にはこれと
一体のリング状の基板２２を備えこれ２２にはギヤと結
合するための取付孔２３・・・及び重量軽減用孔２４・
・・が放射状に設けられ、中心には被動軸等の挿通孔２
５が成形されている。

円筒ドラム状本体２１の円周上には放射状に等角間隔で
係合歯部３０・・・が多数設けられている。

係合歯部３０・・・は断面チャンネル状を成して円周上
の半径方向外方へ膨出され、台形を成して成形されてい
る。

そしてその詳細は第４図に拡大して示す如くであり、本
体２１の当該部の円周方向に所定の幅をもって半径方向
外方へ左右の起壁部３１，３５がテーパー状に起立して
いる。

起壁部３１，３５の内壁部３２，３６は雌テーパー状を
成して半径方向外方へ凹出し、この内壁部３２の半径方
向イと成す角θと、雄テーパー状を成し、半径方向外方
へ突出する雄テーパー状の外壁部３３，３７の半径方向
イと成す角θ１とを、θ＞θ１、即ち内壁部３２．３６
の角θを外壁部３３，３７の角θ１に対して大きく設定
する。

そして起壁部３１，３５の先端部は本体２１と同心的な
菰を成す連結部３４で連結され、以上の各部は本体２１
と一体に成形され、本体２１の開口端から軸方向へ適宜
長さに亘り平行して設けられ末端部ぱ切欠３８され、前
後が開口した凹溝状に形成される。

ところで、上記の如く構成することにより、第４図で明
らかな如く起壁部３１，３５の内・外の壁部３２と３３
，３６と３７に平行しないこととなる。

そして内壁部３２，３６の角度θが外壁部３３，３７の
角度θ１に対し大きいため、起壁部３１，３５は根部ａ
が最も肉厚が減じられ、先端部ｂへ順次増大するも、何
れも本体２１の肉厚ｔより薄肉化している。

そして連結部３４は肉厚ｔと同厚で成形されている。

この場合、後述するパンチ、ダイの成形部分の角度差に
より上記の如く内・外の角度θ，θ１が異なる如く係合
歯部３０が成形されるが、次に上記保合歯部３０と併せ
てタラッチアウターの成形工程を順を追って説明する。

第５図乃至第１０図に成形工程を概略的に示した説明図
で、鋼板素材を打抜成形し、円板状の素材Ｗを得る。

次に、これを絞り成形して第６図に示す如き円筒ドラム
状素材Ｗ１を得、これの端板Ｗ２に孔穿け加工して被動
軸等の挿通孔Ｗ３、取付孔Ｗ４を成形する。

以上の素材を第１０図に示す如き係合歯部成形機のパン
チ４０、グイ４５間に円筒ドラム部Ｗ５を配置し、図示
ではパンチ４０を円錐部材４９の降下で拡開し、ダイ４
０との間でこの部分を膨出変形させ、係合歯部Ｗ６を得
る。

これを第８図で示した。

次いで、図示例では係合歯部Ｗ６・・・間のドラム部Ｗ
５にオイル抜き及び重量軽減用の孔Ｗ７・・・を成形し
製品を得、上記クラツチアウター２０の本体２１の係合
歯部３０・・・間に同様の目的で孔２６を設けている。

以上における係合歯部Ｗ６、即ち上記した係合歯部３０
の成形を第１１図及び第１２図に従って詳細に説明する
。

パンチ４０の成形部４１は台形状を成し、これの両側壁
部４２は角θ２傾斜して雄テーパー状に形成され、又ダ
イ４５の成形部４６は台形凹状を成し、これの両側内壁
部４７は角θ３傾斜して雌テーパー状を成し、パンチ４
０側の角度θ２はダイ４５側の角度θ３に対し大きく設
定されている。

そしてパンチ４０の移動で第１１図の左半、右半、第１
２図の左半、右半の如くパンチ４０がダイ４５の成形凹
部４６にこれの成形突部４１が侵入することにより、円
筒ドラム状素材Ｗ５はダイ４５の成形凹部４６側に膨出
変形せしめられる。

この場合、パンチ４０とダイ４５の成形用壁部４２ ，
４７の角度差により、この間で起立する如く成形される
部分Ｃは該壁部４２，４７間で肉厚方向に矢印で示す如
く強圧され、鍜圧効果をもたせつつ素材の内部組織を中
心方向へ押圧し、膨出起立せしめられる。

そして、この部分で内部組織は両側に引っ張られ幾分流
れるが、パンチ４０及びダイ４５の対向偏平面４３，４
８、パンチ４０、ダイ４５の両側部の金型偏平面で最終
的に為の部分を強圧して膨出起立部Ｃ方向へ押し戻し、
薄肉化した成形膨出起立部Ｃを補強する。

このようにパンチ、ダイの成形部分の角度を異ならせる
ことにより、素材の成形部分を強圧、鍜圧し、この部分
を内部組織に剪断を発生せしめることなく、鍜造塑性成
形類似の効果を発揮させつつ成形するため、この成形部
分、即ち得られた起壁部３１，３５ａ内部組織か緻密化
し、著しくこの部分の強度を向上させることができる。

又成形部分、即ち起壁部３１，３５を鍜造塑性変形類似
の効果をもたせつつ成形するため、この部分を展延しな
がら、しかも内部組織を緻密化しつつ成形するため、起
壁部３１．３５の膨出量が素材の肉厚以上であっても組
織に剪断や脆弱化をもたらすことなく成形することがで
きる。

従って素材の肉厚が薄くても、肉厚相当以上、特にパン
チ、ダイの角度の選定により肉厚の倍、或は三倍程度の
膨出量が得られ、しかも起壁部の強度を素材の５０％以
上アップさせることができる。

尚、厚さ２ｍｍのＳＰＣＣを冷間でパンチ、ダイにより
肉厚の倍以上膨出させて係合歯部を成形し係合歯部の内
側の角度θを２６゜３０′．外側の角ｒ度θ１を２０°
とした処、係合歯部の起壁部３１，３５の強度は素材の
強度の５０％アップを示し、硬度ＨＭＶ１７０以上を示
した。

又、以上のように起壁部３１，３５は内・外面を平行さ
せず強圧、鍜圧されつつ成形されるため冫精度は極めて
高精度に維持され、又鍜造剪性変形と同様の成形である
ため、成形後のダレ、変形、スプリングバックの発生は
ない。

第１３図及び第１４図は以上の成形に用いられる成形機
の一実施例を示す縦断面図である。

第１３図はパンチ移動タイプの成形機で、上型であるダ
イ５０は昇降動のみの固定型とし、パンチ５１はダイ５
０の成形部５２と同数の成形部５３を分割ピースとして
備え、円錐部材５４の降下で分割パンチ５１を半径方向
外方へ押圧し、これを移動させて素材のドラム部Ｗ５の
成形部５２，５３間に挾まれる部分を強圧、鍜圧し、係
合歯部Ｗ６を成形するものである。

第１４図はパンチ６１をボルスタ６４上に固設した固定
型とし、ダイ６０を分割ピースで構成した可動型とした
実施例を示し、上部ホルダー６５を降下させ、ガイドカ
ム６６でダイ６０・・・を半径方向内方へ移動させ、素
材のドラム部Ｗ５を成形部６２，６３間で強圧、鍜圧し
、係合歯部Ｗ６を成形するものである。

以上で明らかな如く本発明によれば、鋼板素材で成形さ
れる円筒状ドラム円周上に断面凹形で、起壁部の内・外
側面の角度が、内側が大、外側を小となる如く膨出形成
した係合歯部を得るようにしたため、内・外の角度差に
より係合歯部の起壁部の強度は素材そのものより鍜造成
形類似の効果で向上せしめられ、クラッチプレートの歯
と衝合するこの部分の強度を著しく向上せしめ、半抜き
の溝状体であることと相俟って実用上必要且つ充分の強
度が得られる。

又、以上の如く係合歯部の起壁部成形にさいしこの部材
を膨出させつつ鍜圧するため、この部分の強度を上記の
如く向上させつつ展延し、素材の肉厚以上の膨出成形を
行うことができ、従って薄肉の素材を用いて必要な深さ
を有する係合歯部を成形することができ、クラツチアウ
ターの重量を軽減しつつ必要な溝状係合歯部を得、且つ
得られた歯部な強度、剛性に優れ、薄肉、軽量で機能上
、性能上優れた鋼板製クラツチアウターを得ることがで
きる。

更に本発明によれば、起壁部を上記より内・外が平行せ
ず、薄肉化に鍜圧展延して成形するため係合歯部の形状
、ピッチ、寸法等の精度は極めて高精度に維持すること
ができ、特に起壁面の面精度は高精度が得られ、この部
分のテーパーであることと相俟ってクラッチプレートの
作動の円滑、確実化を保障し、又テーパ−面であるため
面圧を減少し、クラッチ断接による衝撃を緩和し、性能
良好なクラツチアウターを得ることができる。

更に本発明は、鋼板素材を用い、これをプレス成形でド
ラム状と成し、パンチ、ダイで係合歯部を成形するため
簡便、容易にクラッチアウターを製造することができ、
素材の薄肉化により上記を一層向上させ、素材のコスト
ダウン、成形の容易化、量産可能等により性能、強度と
もに優れたクラツチアウターを安価に提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図にクラツ
チアウターの正面図、第２図は第１図２−２線断面図、
第３図は側面の一部の図、第４図は係合歯部の拡大図、
第５図乃至第１０図に成形工程を順番に示す説明図、第
１１図及び第１２図は係合歯部成形状態を示す成形部の
拡大図、第１３図及び第１４図は成形機の実施例を示す
縦断側面図で、第１３図ぼパンチ拡開タイプ、第１４図
はタイ移動タイプな示す図、第１５図は多板クラッチ装
置の縦断側面図である。 尚、図面中，２０はクラッチアウター、３０は係合歯部
、３１，３５は起壁部、３２，３６は内側面、３３ ，
３７は外側面、θ，θ１は角度、４０はパンチ、４５は
．ダイである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋼板製の円筒ドラム体の円周上に放射状に半径方向
   外方へ膨出するクラッチプレートの係合歯部を多数備え
   る鋼板製クラッチアウターにおいて、上記係合歯部を断
   面チャンネル型として外方へ膨出させ、且つ軸方向へ所
   定長さを備えて形成し、この係合歯部の対称的な起壁部
   内周側を雌テーパー状に形成し、との起壁部の両内側面
   の半径方向と成す角を犬とし、係合歯部の外周側の雄テ
   ーパー状である起壁部の両外側面の半径方向と成す角を
   上記に対し小さくなる如く形成したことを特徴とするク
   ラツチアウター。 ２ 鋼板製の円筒ドラム体の円周上に放射状に半径方向
   外方へ膨出するクラッチプレートの係合歯部を多数備え
   る鋼板製クラッチアウターの製造方法において、上記円
   筒ドラム体の内周に雄テーパー状の両外側壁部を備え、
   且つ半径方向と該両側壁部との成す角が大であるパンチ
   を配し、円筒ドラム体の外周部には上記パンチと対応し
   、雌テーパー状の両内側壁を備え、且つ半径方向と該両
   側壁部との成す角が小であるダイを配し、該パンチとダ
   イの半径方向の相対移動で係合歯部を成形するようにし
   たことを特徴とするクラツチアウターの製造方法。