KR101533903B1

KR101533903B1 - 드라이브 플레이트의 제조 장치, 드라이브 플레이트의 제조 방법

Info

Publication number: KR101533903B1
Application number: KR1020137020181A
Authority: KR
Inventors: 다이스케 이와타; 도모유키 호리; 나오키 요코야마; 히로시 시바타; 마사유키 마키
Original assignee: 아이신에이더블류 가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2011-10-24
Publication date: 2015-07-03
Also published as: US8997354B2; US20130318792A1; CN103501934B; US9242285B2; EP2656940A4; WO2012127725A1; KR20130102119A; JP5679044B2; JPWO2012127726A1; EP2656940A1; EP2656939A4; EP2656939B1; CN103492097A; KR101547741B1; EP2656940B1; JPWO2012127725A1; WO2012127726A1; US20140000334A1; KR20130102118A; EP2656939A1

Abstract

본 출원은, 성형틀의 수명을 길게 하면서 링 기어부에 있어서 양호한 치의 견고함을 얻을 수 있는 드라이브 플레이트의 제조 장치, 드라이브 플레이트의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다. 따라서, 본 발명의 일 형태는, 드라이브 플레이트의 제조 장치에 있어서, 저면부와 당해 저면부의 외주 단부로부터 기립하도록 설치된 원통 형상의 측벽부를 구비하는 소재의 측벽부를 축방향으로부터 압축하는 압축 펀치와, 상기 축방향에서 상기 압축 펀치에 대향하여 배치되어 내주면에 치형이 형성된 압축 다이를 갖고, 상기 압축 다이의 상기 내주면의 내측에 배치된 상기 측벽부를 상기 압축 펀치가 상기 축방향으로부터 압축할 때, 상기 압축 펀치가 상기 압축 다이에 접촉한 후에 상기 압축 다이가 상기 압축 펀치에 눌려서 상기 축방향으로 이동하면서 상기 측벽부에 치형을 형성함으로써 링 기어부를 형성한다.

Description

드라이브 플레이트의 제조 장치, 드라이브 플레이트의 제조 방법{DEVICE FOR PRODUCING DRIVE PLATE AND METHOD FOR PRODUCING DRIVE PLATE}

본 발명은 엔진의 구동력을 변속기의 토크 컨버터에 전달하는 드라이브 플레이트의 제조 장치, 당해 드라이브 플레이트의 제조 방법에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 판금 소재를 컵 형상 소재로 형성하고, 이 컵 형상 소재의 원통부를 축 방향으로 압축하여 원통부의 두께를 증가시키면서 당해 원통부에 치형을 형성하는 공정을 갖는 드라이브 플레이트의 제조 방법이 개시되어 있다.

특허 제2885266호

그러나, 특허문헌 1에 개시되어 있는 드라이브 플레이트의 제조 방법에 의하면, 컵 형상 소재의 원통부를 압축 펀치(단압 펀치)와 수압 부재와 다이의 사이에 배치하여, 당해 원통부를 압축 펀치에 의해 축 방향으로 압축할 때 다이를 고정하고 있다. 이와 같이, 압축 펀치로 컵 형상 소재의 원통부를 압축하는 경우, 당해 원통부는, 우선 축방향 중앙부 부근으로부터 볼록해져서 다이에 밀착한다. 그리고, 압축 펀치로 컵 형상 소재의 원통부를 더 압축하면, 다이를 고정하고 있으므로, 컵 형상 소재의 원통부의 축방향 중앙부에서의 재료는 다이와의 마찰력에 의해 그 장소에 머물려고 한다. 그로 인해, 컵 형상 소재의 원통부는, 압축 펀치측의 부분에 대해서는 압축 펀치에 의해 큰 압력이 작용하는 것에 반하여, 수압 부재측의 부분에 작용하는 압력은 적어진다.

따라서, 수압 부재의 소재측 면과 다이의 내주면이 교차하는 코너부에 있어서 컵 형상 소재의 원통부의 재료가 도달되지 못하고, 도 41에 도시한 바와 같이 컵 형상 소재(100)의 원통부(102)에서의 수압 부재(104)측의 부분에 대하여 두께 부족부(106)가 형성되어버린다. 여기서, 소재(100)의 원통부(102)는 제조된 드라이브 플레이트의 외주부에 설치된 링 기어부에 상당하는 부분으로 된다. 그로 인해, 상기와 같이 두께 부족부(106)가 형성되어버리면, 드라이브 플레이트의 링 기어부에 있어서, 양호한 치의 견고함을 얻을 수 없다.

여기서, 「양호한 치의 견고함을 얻을 수 없음」이란, 드라이브 플레이트의 링 기어부에서의 치형부의 코너부(치선면과 측면과의 경계부)에서의 두께 견고성을 양호한 상태로 할 수 없다고 하는 것이다. 또한, 도 41에 도시한 소재(100)에 있어서는, 우측 면(108)이 링 기어부에서의 치선면에 상당하는 부분이 되고, 하측의 면(110)이 링 기어부에서의 측면에 상당하는 부분이 된다.

여기서, 컵 형상 소재(100)의 원통부(102)에서의 수압 부재(104)측의 면(110)은 드라이브 플레이트의 링 기어부에 있어서, 당해 드라이브 플레이트를 자동차에 내장할 때 셀 모터의 기어와의 맞물림 시에 셀 모터의 기어가 진입하는 측면으로 된다. 그로 인해, 컵 형상 소재(100)의 원통부(102)에서의 수압 부재(104) 측의 면(110)에 있어서 양호한 치의 견고함을 얻을 수 없으면, 셀 모터의 기어와의 맞물림을 원활하게 행할 수 없다. 따라서, 압축 펀치에 의해 압축하는 하중을 높게 하여 양호한 치의 겸고함을 얻으려고 하는 것을 생각할 수 있지만, 압축하는 하중을 높게 하면 압축 펀치 등의 성형틀의 수명을 저하시켜 버린다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 성형틀의 수명을 길게 하면서 링 기어부에 있어서 양호한 치의 견고함을 얻을 수 있는 드라이브 플레이트의 제조 장치, 드라이브 플레이트의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명의 일 형태는, 엔진의 구동력을 변속기에 전달하는 플레이트부와 상기 플레이트부의 외주에 설치되어 셀 모터의 기어와 맞물리는 링 기어부를 갖는 드라이브 플레이트를 제조하는 드라이브 플레이트의 제조 장치에 있어서, 저면부와 당해 저면부의 외주 단부로부터 기립하도록 설치된 원통 형상의 측벽부를 구비하는 소재의 상기 측벽부를 축방향으로부터 압축하는 압축 펀치와, 상기 축방향에서 상기 압축 펀치에 대향하여 배치되어 내주면에 치형이 형성된 압축 다이와, 상기 저면부를 구속하는 틀을 갖고, 상기 압축 다이의 상기 내주면의 내측에 배치된 상기 측벽부를 상기 압축 펀치가 상기 축방향으로부터 압축할 때, 상기 압축 펀치가 상기 압축 다이에 접촉한 후에 상기 압축 다이가 상기 압축 펀치에 눌려서, 상기 압축 다이와 상기 압축 펀치가 함께 상기 저면부를 구속하는 틀에 대하여 상기 축방향으로 상대적으로 이동하면서 상기 측벽부에 치형을 형성함으로써 상기 링 기어부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

이 형태에 의하면, 소재의 측벽부가 볼록해져서 압축 다이에 밀착한 후, 측벽부와 압축 다이의 마찰 저항에 의해, 측벽부의 재료는 압축 다이의 이동 방향으로 끌려 미끄러지게 된다. 그로 인해, 측벽부에서의 압축 펀치의 이동 방향의 선두측 부분에 작용하는 압력이 높아진다. 따라서, 두께 증가된 측벽부에서의 압축 펀치의 이동 방향의 선두측 면에 있어서, 양호한 치의 견고함을 얻을 수 있다.

또한, 압축 펀치에 의해 소재의 측벽부를 큰 하중으로 압축하지 않아도 양호한 치의 견고함을 얻을 수 있으므로, 압축 펀치의 수명을 길게 할 수 있다.

상기의 형태에 있어서는, 상기 압축 펀치의 외경은, 상기 압축 다이의 상기 내주면에 형성된 치형의 치저 원 직경보다도 큰 것이 바람직하다.

이 형태에 의하면, 압축 펀치의 외형 치수를 크게 함으로써, 압축 펀치를 두껍게 할 수 있다. 그로 인해, 압축 펀치의 강도가 올라가므로, 압축 펀치의 수명을 길게 할 수 있다.

상기의 형태에 있어서는, 상기 측벽부의 내측에서 상기 축방향에 대하여 상기 측벽부가 직립하는 방향으로부터 상기 소재의 상기 저면부를 구속하는 구속 펀치를 갖고, 상기 측벽부는 직경 방향의 내측에 형성된 소경부와 상기 소경부보다도 상기 직경 방향의 외측에 형성된 대경부를 구비하도록 미리 치형을 형성하고 있으며, 상기 압축 펀치가 상기 측벽부를 상기 축방향으로부터 압축하기 시작했을 때, 상기 측벽부의 상기 대경부는 상기 구속 펀치의 외주면으로부터 이격하고 있는 것이 바람직하다.

이 형태에 의하면, 소재의 측벽부의 내측에서 축방향에 대하여 측벽부가 기립하는 방향으로부터 소재의 저면부를 구속하는 구속 펀치를 갖는다. 또한, 소재의 측벽부는, 직경 방향의 내측에 형성된 소경부와, 소경부보다도 상기 직경 방향의 외측에 형성된 대경부를 구비하도록 미리 치형을 형성하고 있다. 그리고, 압축 펀치가 소재의 측벽부를 축방향으로부터 압축하기 시작했을 때, 소재의 측벽부의 대경부는 구속 펀치의 외주면으로부터 이격하고 있다. 이와 같이, 압축 펀치가 소재의 측벽부를 축방향으로부터 압축하기 시작했을 때에는, 소재의 측벽부의 대경부는, 적어도 내경측의 부분이 구속되어 있지 않다. 이에 의해, 압축 펀치가 소재의 측벽부를 축방향으로부터 압축해 가면, 소재의 측벽부의 재료는 적어도 내경측으로 흐른다. 그로 인해, 드라이브 플레이트의 링 기어부(측벽부)의 두께를 크게 할 수 있다. 따라서, 드라이브 플레이트의 강도를 향상시킬 수 있다.

상기의 형태에 있어서는, 상기 구속 펀치의 외주면은, 전체 둘레에 있어서 대략 동일 직경의 평활한 면인 것이 바람직하다.

이 형태에 의하면, 구속 펀치의 외주면은, 전체 둘레에 있어서 대략 동일 직경의 평활한 면이다. 그로 인해, 구속 펀치를 그 외주면에 치형이 형성된 펀치로 한 경우에 비하여, 구속 펀치의 강도가 향상된다. 따라서, 구속 펀치의 수명을 길게 할 수 있다. 또한, 구속 펀치의 비용을 저감할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명의 다른 형태는, 엔진의 구동력을 변속기에 전달하는 플레이트부와 상기 플레이트부의 외주에 설치되어 셀 모터의 기어와 맞물리는 링 기어부를 갖는 드라이브 플레이트를 제조하는 드라이브 플레이트의 제조 방법에 있어서, 저면부와 당해 저면부의 외주 단부로부터 기립하도록 설치된 원통 형상의 측벽부를 구비하는 소재의 상기 측벽부를 축방향으로부터 압축하는 압축 펀치가 상기 소재의 상기 측벽부를 축방향으로부터 압축하는 압축 공정을 갖고, 상기 압축 공정에서는, 상기 축방향에서 상기 압축 펀치에 대향하여 배치되어 내주면에 치형이 형성된 압축 다이의 상기 내주면의 내측에 상기 측벽부를 배치하고, 상기 압축 펀치가 상기 압축 다이에 접촉한 후에 상기 압축 다이가 상기 압축 펀치에 눌려서, 상기 압축 다이와 상기 압축 펀치가 함께 상기 저면부를 구속하는 틀에 대하여 상기 축방향으로 상대적으로 이동하면서 상기 측벽부에 치형을 형성함으로써 상기 링 기어부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 드라이브 플레이트의 제조 장치, 드라이브 플레이트의 제조 방법에 의하면, 성형틀의 수명을 길게 하면서 링 기어부에 있어서 양호한 치의 견고함을 얻을 수 있다.

도 1은 컵 형상 워크의 제조 장치의 전체 구성도이다.
도 2는 다이스 주변의 주요부 확대도이다.
도 3은 성형 전의 워크의 외관 사시도이다.
도 4는 워크 배치 공정에서의 컵 형상 워크의 제조 장치의 전체 구성도이다.
도 5는 단차 성형 공정에서의 컵 형상 워크의 제조 장치의 전체 구성도이다.
도 6은 단차 성형 공정을 행한 후의 워크의 외관 사시도이다.
도 7은 교축 성형 공정에서의 컵 형상 워크의 제조 장치의 전체 구성도이다.
도 8은 교축 성형 공정을 행한 후의 워크의 외관 사시도이다.
도 9는 교축 성형 공정을 행한 후의 워크의 외주측 부분의 확대 단면도이다.
도 10은 직경 축소 치형 성형 공정에서의 컵 형상 워크의 제조 장치의 전체 구성도이다.
도 11은 직경 축소 치형 성형 공정을 행한 후의 컵 형상 워크의 제조 장치의 전체 구성도이다.
도 12는 직경 축소 치형 성형 공정을 행한 후의 워크의 외관 사시도이다.
도 13은 직경 축소 치형 성형 공정을 행한 후의 워크의 외주측 부분의 확대 단면도이다.
도 14는 불출 공정에서의 컵 형상 워크의 제조 장치의 전체 구성도이다.
도 15는 워크 배치 공정에서의 드라이브 플레이트의 제조 장치의 전체 구성도이다.
도 16은 워크 구속 공정에서의 드라이브 플레이트의 제조 장치의 전체 구성도이다.
도 17은 워크 삽입 공정에서의 드라이브 플레이트의 제조 장치의 전체 구성도이다.
도 18은 실시예 1에 있어서, 압축 공정에서의 드라이브 플레이트의 제조 장치의 전체 구성도이다.
도 19는 실시예 1에 있어서, 압축 펀치가 압축 다이에 접촉하였을 때의 워크의 외주측 부분 주변의 확대 단면도이다.
도 20은 실시예 1에 있어서, 압축 펀치가 압축 다이에 접촉하였을 때의 제3 구속 펀치와 워크와 압축 다이의 주요부 단면도이다.
도 21은 실시예 1에 있어서, 압축 펀치가 예비 측벽부를 압축하기 시작했을 때의 워크의 외주측 부분 주변의 확대 단면도이다.
도 22는 실시예 1에 있어서, 압축 펀치가 예비 측벽부를 압축하기 시작했을 때의 제3 구속 펀치와 워크와 압축 다이의 주요부 단면도이다.
도 23은 실시예 1에 있어서, 압축 공정을 더 진행하였을 때의 워크의 외주측 부분 주변의 확대 단면도이다.
도 24는 실시예 1에 있어서, 압축 공정을 더 진행하였을 때의 제3 구속 펀치와 워크와 압축 다이의 주요부 단면도이다.
도 25는 실시예 1에 있어서, 압축 공정이 종료하였을 때의 워크의 외주측 부분 주변의 확대 단면도이다.
도 26은 실시예 1에 있어서, 압축 공정이 종료하였을 때의 제3 구속 펀치와 워크와 압축 다이의 주요부 단면도이다.
도 27은 실시예 1에 있어서, 드라이브 플레이트의 외관 사시도이다.
도 28은 측벽부의 치형 부분의 확대도이다.
도 29는 불출 공정에서의 드라이브 플레이트의 제조 장치의 전체 구성도이다.
도 30은 실시예 1에 있어서, 열처리나 구멍 가공 등의 추가 가공을 행한 후의 드라이브 플레이트의 외관 사시도이다.
도 31은 실시예 2에 있어서, 압축 펀치가 압축 다이에 접촉하였을 때의 워크의 외주측 부분 주변의 확대 단면도이다.
도 32는 실시예 2에 있어서, 압축 펀치가 압축 다이에 접촉하였을 때의 제3 구속 펀치와 워크와 압축 다이의 주요부 단면도이다.
도 33은 실시예 2에 있어서, 압축 펀치가 예비 측벽부를 압축하기 시작했을 때의 워크의 외주측 부분 주변의 확대 단면도이다.
도 34는 실시예 2에 있어서, 압축 펀치가 예비 측벽부를 압축하기 시작했을 때의 제3 구속 펀치와 워크와 압축 다이의 주요부 단면도이다.
도 35는 실시예 2에 있어서, 압축 공정을 더 진행하였을 때의 워크의 외주측 부분 주변의 확대 단면도이다.
도 36은 실시예 2에 있어서, 압축 공정을 더 진행하였을 때의 제3 구속 펀치와 워크와 압축 다이의 주요부 단면도이다.
도 37은 실시예 2에 있어서, 압축 공정이 종료하였을 때의 워크의 외주측 부분 주변의 확대 단면도이다.
도 38은 실시예 2에 있어서, 압축 공정이 종료하였을 때의 제3 구속 펀치와 워크와 압축 다이의 주요부 단면도이다.
도 39는 실시예 2에 있어서, 드라이브 플레이트의 외관 사시도이다.
도 40은 실시예 2에 있어서, 열처리나 구멍 가공 등의 추가 가공을 행한 후의 드라이브 플레이트의 외관 사시도이다.
도 41은 특허문헌 1에 개시된 드라이브 플레이트의 제조 방법에 있어서, 두께 부족부가 형성되는 것을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명을 구체화한 형태에 대하여, 첨부 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

[실시예 1]

본 실시예에서는, 우선, 원반 형상의 평판 소재인 워크를 가공하여, 컵 형상 워크를 제조한다. 그리고, 이어서, 이 컵 형상 워크를 가공하여 드라이브 플레이트를 제조한다.

<컵 형상 워크의 제조에 대하여>

〔제조 장치의 구성〕

우선, 컵 형상 워크를 제조하는 컵 형상 워크의 제조 장치(101)의 구성에 대하여 설명한다. 제조 장치(101)는 원반 형상의 평판 소재인 워크(10)를 가공하여 컵 형상 워크(10: 도 12 참조)를 제조하는 것이다.

도 1은, 컵 형상 워크의 제조 장치(101)의 전체 구성도이다. 또한, 도 1은 후술하는 워크 배치 공정을 나타내고 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제조 장치(101)는 제1 구속 펀치(114)와, 제2 구속 펀치(116)와, 치형 펀치(118)와, 다이스부(122) 등을 갖는다.

제1 구속 펀치(114)는 제2 구속 펀치(116)에 대향하는 위치(도 1의 상측 방향의 위치)에 배치되어 있다. 제1 구속 펀치(114)는 제2 구속 펀치(116)에 대향하는 측면의 외형이 원형으로 형성되어 있으며, 이 면에는 돌기부(124)와 제1 선단면(126)과 제2 선단면(128) 등을 구비하고 있다.

돌기부(124)는 제1 구속 펀치(114)에서의 제2 구속 펀치(116)에 대향하는 측면의 중심 부분에 설치되어 있으며, 제1 선단면(126)이나 제2 선단면(128)보다도 제2 구속 펀치(116)가 배치되는 방향(도 1의 하측 방향)으로 돌출된 형상으로 되어 있다. 제1 선단면(126)은 돌기부(124)보다도 제1 구속 펀치(114)의 외주 방향(도 1의 좌우 방향)의 위치에 설치되어 있다. 제2 선단면(128)은 제1 선단면(126)보다도 제1 구속 펀치(114)의 외주 방향(도 1의 좌우 방향)의 위치에 설치되어 있다. 또한, 제1 선단면(126)은 제2 선단면(128)보다도 제2 구속 펀치(116)가 배치되는 방향(도 1의 하측 방향)의 위치에 설치되어 있다.

제2 구속 펀치(116)는 제1 구속 펀치(114)에 대향하는 위치(도 1의 하측 방향의 위치)에 배치되어 있다. 제2 구속 펀치(116)는 제1 구속 펀치(114)에 대향하는 측면의 외형이 원형으로 형성되어 있으며, 이 면에는 오목부(130)와 제1 선단면(132)과 제2 선단면(134)과 외주 대향면(136) 등을 구비하고 있다.

오목부(130)는 제2 구속 펀치(116)에서의 제1 구속 펀치(114)에 대향하는 측면의 중심 부분에 설치되어 있으며, 제1 선단면(132)이나 제2 선단면(134)보다도 제1 구속 펀치(114)가 배치되는 방향과는 반대 방향(도 1의 하측 방향)으로 오목한 형상으로 되어 있다. 제1 선단면(132)은 오목부(130)보다도 제2 구속 펀치(116)의 외주 방향(도 1의 좌우 방향)의 위치에 설치되어 있다. 제2 선단면(134)은 제1 선단면(132)보다도 제2 구속 펀치(116)의 외주 방향의 위치에 설치되어 있다. 외주 대향면(136)은 제2 선단면(134)보다도 제2 구속 펀치(116)의 외주 방향의 위치에 설치되어 있다. 또한, 제2 선단면(134)은 제1 선단면(132)이나 외주 대향면(136)보다도 제1 구속 펀치(114)가 배치되는 방향(도 1의 상측 방향)의 위치에 설치되어 있다.

치형 펀치(118)는 제1 구속 펀치(114)의 외측에 배치되어 있다. 치형 펀치(118)에는, 제2 구속 펀치(116)에 대향하는 선단면(140)이 설치되어 있다. 선단면(140)은 치형 펀치(118)의 외주 형상을 따라서 설치되고, 제2 구속 펀치(116)의 외주 대향면(136)에 대향하는 위치에 설치되어 있다. 또한, 치형 펀치(118)에서의 선단면(140)의 외주 단부로부터 기립하도록 설치된 외주면(142)은 후술하는 직경 축소 치형 성형 다이스(148)와 함께 예비 측벽부(64: 도 13 참조)에 치형을 형성하기 위해 치형 형상으로 되어 있다.

또한, 제조 장치(101)는 제1 슬라이드 축(143)과 제2 슬라이드 축(145)을 구비하는 복동 프레스 기구를 갖는다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 슬라이드 축(143)의 내측에 제2 슬라이드 축(145)이 배치되어 있다. 그리고, 제2 슬라이드 축(145)의 승강 구동에 의해 치형 펀치(118)가 구동하여, 치형 펀치(118)는 도 1의 상하 방향으로 이동한다. 또한, 제1 슬라이드 축(143)은 도시를 생략한 제1 슬라이드 축 구동 기구(모터나 유압 장치 등을 구동원으로 하는 기구)에 의해 승강 구동하고, 제2 슬라이드 축(145)은 도시를 생략한 제2 슬라이드 축 구동 기구(모터나 유압 장치 등을 구동원으로 하는 기구)에 의해 승강 구동한다.

다이스부(122)는 교축 다이스(146)와, 직경 축소 치형 성형 다이스(148)와, 배킹 플레이트(150) 등에 의해 구성되어 있다. 그리고, 치형 펀치(118), 제1 구속 펀치(114), 제2 구속 펀치(116)의 순으로 배치되는 방향(도 2의 하측 방향)을 향하여, 교축 다이스(146), 직경 축소 치형 성형 다이스(148), 배킹 플레이트(150)의 순으로 배치되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 직경 축소 치형 성형 다이스(148)는 직경 축소 다이스(158)와 치형 성형 다이스(160)를 구비하고 있다. 교축 다이스(146), 직경 축소 다이스(158), 치형 성형 다이스(160), 배킹 플레이트(150)의 내주면(152, 159, 161, 162)의 내측에는, 제1 구속 펀치(114), 제2 구속 펀치(116), 치형 펀치(118), 압축 펀치(120) 등을 삽입하는 교축 성형 구멍(151), 직경 축소 성형 구멍(153), 치형 성형 구멍(155), 두께 증가 성형 구멍(157)이 형성되어 있다. 또한, 도 2는 다이스부(122) 주변의 주요부 확대도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 교축 다이스(146)는 내주면(152)의 입구 부분(154)을 후술하는 교축 성형 공정에서 치형 펀치(118)가 교축 다이스(146)에 대하여 상대적으로 이동하는 방향(도 2의 하측 방향)을 향해 내경이 작아지는 테이퍼 형상으로 하고 있다. 직경 축소 다이스(158)는 치형 펀치(118), 제1 구속 펀치(114), 제2 구속 펀치(116)의 순으로 배치되는 방향(도 2의 하측 방향)을 향해 내경이 서서히 축소하고 있다. 또한, 치형 성형 다이스(160)는 직경 축소 다이스(158)의 내경의 최소 직경과 동일한 크기의 내경으로 형성되어 있다.

또한, 직경 축소 다이스(158)의 내주면(159)과 치형 성형 다이스(160)의 내주면(161)은 상기한 치형 펀치(118)와 함께 후술하는 경사 측벽부(182: 도 9 참조)나 예비 측벽부(64: 도 13 참조)에 치형을 형성하기 위해 치형 형상으로 되어 있다. 또한, 배킹 플레이트(150)는 내주면(162)과 챔퍼 성형부(168)를 구비하고 있다.

〔제조 방법〕

이어서, 이상과 같은 구성을 갖는 제조 장치(101)를 사용한 컵 형상 워크(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 실시예의 컵 형상 워크(10)의 제조 방법은 워크 배치 공정과, 단차 성형 공정과, 교축 성형 공정과, 직경 축소 치형 성형 공정, 및 불출 공정을 갖는다.

<워크 배치 공정>

우선, 상기한 도 1에 도시한 바와 같이, 워크 배치 공정으로서, 제2 구속 펀치(116)의 제2 선단면(134) 위에 금속제의 원반 형상인 평판 형상의 워크(10)를 배치한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 성형 전의 워크(10)에는, 미리 중앙 부분에 구멍부(56)가 형성되어 있다.

그리고, 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 구속 펀치(116)를 고정한 상태 그대로, 제1 구속 펀치(114)와 치형 펀치(118)와 제1 슬라이드 축(143)을 제2 구속 펀치(116)와 다이스부(122)에 대하여 상대적으로 전진(도 4의 하측 방향으로 이동)시킨다. 그리고, 워크(10)의 구멍부(56) 내부에 제1 구속 펀치(114)의 돌기부(124)를 삽입하면서, 제1 구속 펀치(114)의 제1 선단면(126)을 워크(10)에 접촉시킨다. 이때, 제1 구속 펀치(114)의 돌기부(124)는 제2 구속 펀치(116)의 오목부(130) 내부에 삽입된다. 이와 같이 워크(10)의 구멍부(56) 내부에 제1 구속 펀치(114)의 돌기부(124)를 삽입함으로써, 워크(10)의 직경 방향에 대하여, 워크(10)와 제1 구속 펀치(114)의 위치 관계를 규제할 수 있으므로, 워크(10)와 각각의 성형틀과의 위치 결정을 할 수 있다.

<단차 성형 공정>

다음으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 단차 성형 공정으로서, 제2 구속 펀치(116)를 고정한 상태 그대로, 제1 구속 펀치(114)와 치형 펀치(118)와 제1 슬라이드 축(143)을 제2 구속 펀치(116)와 다이스부(122)에 대하여 상대적으로 전진(도 5의 하측 방향으로 이동)시킨다. 그리고, 제1 구속 펀치(114)의 제1 선단면(126)과 제1 구속 펀치(114)의 제2 선단면(128)과 치형 펀치(118)의 선단면(140)을 워크(10)에 접촉시킨다. 이때, 제1 구속 펀치(114)의 제1 선단면(126)과 치형 펀치(118)의 선단면(140)에 의해 워크(10)를 가압한다. 이에 의해, 도 6에 도시한 바와 같이, 워크(10)의 구멍부(56) 외측에서의 제1 부분(174)과 제1 부분(174) 외측에서의 제2 부분(176)의 사이에 단차를 형성한다. 또한, 워크(10)의 제2 부분(176)과 제2 부분(176) 외측에서의 제3 부분(178)의 사이에 단차를 형성한다. 이와 같이 하여, 워크(10)의 제2 부분(176)을 제1 부분(174)이나 제3 부분(178)보다도 돌출시킨다.

또한, 후술하는 컵 형상 워크(10: 도 12 참조)에 있어서, 제1 부분(174)은 내측 저면부(58)에 상당하고, 제2 부분(176)은 중간 저면부(60)에 상당한다. 또한, 후술하는 컵 형상 워크(10)에 있어서, 제3 부분(178)의 내주측 일부는 외측 저면부(62)에 상당한다.

이와 같이, 워크(10)의 제1 부분(174)과 제2 부분(176)의 사이 및 제2 부분(176)과 제3 부분(178)의 사이에 단차를 형성한 상태에서, 워크(10)를 제1 구속 펀치(114)와 제2 구속 펀치(116)와 치형 펀치(118)의 사이에서 끼워 구속한다.

<교축 성형 공정>

이어서, 도 7에 도시한 바와 같이, 교축 성형 공정으로서, 제1 구속 펀치(114)와 제2 구속 펀치(116)와 치형 펀치(118)의 사이에서 워크(10)를 끼워 구속한 상태를 유지하여, 다이스부(122)에 대하여 제1 구속 펀치(114)와 제2 구속 펀치(116)와 치형 펀치(118)와 제1 슬라이드 축(143)을 상대적으로 전진(도 7의 하측 방향으로 이동)시킨다.

이에 의해, 치형 펀치(118)와 다이스부(122)의 교축 다이스(146)에 의해 워크(10)의 교축 성형이 행해진다. 그리고, 도 8과 도 9에 도시한 바와 같이, 워크(10)의 제3 부분(178)이 절곡되어, 외측 저면부(62)와 외측 저면부(62)의 외주 단부로부터 기립하는 방식으로 설치된 경사 측벽부(182)가 형성된다. 여기서, 경사 측벽부(182)의 내경은 외측 저면부(62)로부터 멀어짐에 따라서 서서히 커지도록 형성되고, 경사 측벽부(182)가 원추 형상으로 형성된다.

<직경 축소 치형 성형 공정>

다음으로, 직경 축소 치형 성형 공정으로서, 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 구속 펀치(114)와 제2 구속 펀치(116)와 치형 펀치(118)의 사이에 워크(10)를 끼워 구속한 상태를 유지하여, 다이스부(122)에 대하여 제1 구속 펀치(114)와 제2 구속 펀치(116)와 치형 펀치(118)와 제1 슬라이드 축(143)을 상대적으로 전진(도 10의 하측 방향으로 이동)시킨다. 그렇게 하면, 치형 펀치(118)와 다이스부(122)의 직경 축소 다이스(158: 도 2 참조)에 의해 워크(10)의 직경 축소 성형이 행해진다. 또한, 직경 축소 다이스(158)의 내주면(159: 도 2 참조)에는 치형이 형성되어 있으므로, 직경 축소 성형에 있어서는 동시에 워크(10)의 경사 측벽부(182)에 치형을 서서히 형성한다.

또한, 다이스부(122)에 대하여 제1 구속 펀치(114)와 제2 구속 펀치(116)와 치형 펀치(118)와 제1 슬라이드 축(143)을 상대적으로 전진(도 10의 하측 방향으로 이동)시키면, 도 11에 도시한 바와 같이, 치형 펀치(118)와 다이스부(122)의 치형 성형 다이스(160: 도 2 참조)에 의해 워크(10)의 예비 치형 성형이 행해진다. 이에 의해, 도 12와 도 13에 도시한 바와 같이, 워크(10)의 제3 부분(178)에서의 외측 저면부(62)로부터 수직으로 기립하도록 설치되고, 치형이 형성된 예비 측벽부(64)가 형성된다. 즉, 워크(10)는 컵 형상으로 형성된다.

<불출 공정>

이어서, 도 14에 도시한 바와 같이, 불출 공정으로서 다이스부(122)에 대하여 제1 구속 펀치(114)와 제2 구속 펀치(116)와 치형 펀치(118)와 제1 슬라이드 축(143)을 후퇴시켜서, 제2 구속 펀치(116)에 대하여 제1 구속 펀치(114)와 치형 펀치(118)와 제1 슬라이드 축(143)을 더 후퇴시킨다. 그리고, 컵 형상 워크(10)를 제조 장치(101)로부터 취출한다.

이와 같이 하여, 원반 형상의 워크(10)로부터, 저면부(내측 저면부(58)와 중간 저면부(60)와 외측 저면부(62))와, 당해 저면부에서의 외측 저면부(62)의 외주 단부로부터 수직으로 기립하도록 설치된 예비 측벽부(64)를 갖는 컵 형상 워크(10: 도 12 참조)를 제조할 수 있다.

<드라이브 플레이트의 제조에 대하여>

〔제조 장치의 구성〕

이어서, 드라이브 플레이트의 제조 장치(1)의 구성에 대하여 설명한다. 드라이브 플레이트의 제조 장치(1)는 컵 형상 소재인 워크(10)를 가공하여, 링 기어부(71)(측벽부(70))가 일체 성형된 드라이브 플레이트(12: 도 27 참조)를 제조하는 것이다.

도 15는, 드라이브 플레이트의 제조 장치(1)의 전체 구성도이다. 또한, 도 15는 후술하는 워크 배치 공정을 나타내고 있다. 도 15에 도시한 바와 같이, 드라이브 플레이트의 제조 장치(1)는 제1 구속 펀치(14)와, 제2 구속 펀치(16)와, 제3 구속 펀치(18)와, 압축 펀치(20)와, 압축 다이(22)와, 고정 다이(24) 등을 갖는다.

제1 구속 펀치(14)는 제2 구속 펀치(16)에 대향하는 위치(도 15의 상측 방향의 위치)에 배치되어 있다. 제1 구속 펀치(14)는 제2 구속 펀치(16)에 대향하는 측면의 외형이 원형으로 형성되어 있으며, 이 면에는 돌기부(26)와 제1 선단면(28)과 제2 선단면(30) 등을 구비하고 있다.

돌기부(26)는 제1 구속 펀치(14)에서의 제2 구속 펀치(16)에 대향하는 측면의 중심 부분에 설치되어 있으며, 제1 선단면(28)이나 제2 선단면(30)보다도 제2 구속 펀치(16)가 배치되는 방향(도 15의 하측 방향)으로 돌출된 형상으로 되어 있다. 제1 선단면(28)은 돌기부(26)보다도 제1 구속 펀치(14)의 외주 방향(도 15의 좌우 방향)의 위치에 설치되어 있다. 제2 선단면(30)은 제1 선단면(28)보다도 제1 구속 펀치(14)의 외주 방향(도 15의 좌우 방향)의 위치에 설치되어 있다. 또한, 제1 선단면(28)은 제2 선단면(30)보다도 제2 구속 펀치(16)가 배치되는 방향(도 15의 하측 방향)의 위치에 설치되어 있다.

제2 구속 펀치(16)는 제1 구속 펀치(14)에 대향하는 위치(도 15의 하측 방향의 위치)에 배치되어 있다. 제2 구속 펀치(16)는 제1 구속 펀치(14)에 대향하는 측면의 외형이 원형으로 형성되어 있으며, 이 면에는 오목부(32)와 제1 선단면(34)과 제2 선단면(36)과 외주 대향면(38) 등을 구비하고 있다. 또한, 제2 구속 펀치(16)의 외주면(40)에는, 후술하는 압축 다이(22)의 내주면(52)에 형성된 치형 형상을 따라서 치형 형상이 형성되어 있다.

오목부(32)는 제2 구속 펀치(16)에서의 제1 구속 펀치(14)에 대향하는 측면의 중심 부분에 설치되어 있으며, 제1 선단면(34)이나 제2 선단면(36)보다도 제1 구속 펀치(14)가 배치되는 방향과는 반대 방향(도 15의 하측 방향)으로 오목해진 형상으로 되어 있다. 제1 선단면(34)은 오목부(32)보다도 제2 구속 펀치(16)의 외주 방향(도 15의 좌우 방향)의 위치에 설치되어 있다. 제2 선단면(36)은 제1 선단면(34)보다도 제2 구속 펀치(16)의 외주 방향의 위치에 설치되어 있다. 외주 대향면(38)은 제2 선단면(36)보다도 제2 구속 펀치(16)의 외주 방향의 위치에 설치되어 있다. 또한, 제2 선단면(36)은 제1 선단면(34)이나 외주 대향면(38)보다도 제1 구속 펀치(14)가 배치되는 방향(도 15의 상측 방향)의 위치에 설치되어 있다.

제3 구속 펀치(18)는 제1 구속 펀치(14)의 외측에 배치되어 있다. 제3 구속 펀치(18)에는, 제2 구속 펀치(16)에 대향하는 선단면(42)이 설치되어 있다. 선단면(42)은 제3 구속 펀치(18)의 외주 형상을 따라서 설치되고, 제2 구속 펀치(16)의 제2 선단면(36)의 외주측 부분의 일부와 제2 구속 펀치(16)의 외주 대향면(38)에 대향하는 위치에 설치되어 있다. 또한, 제3 구속 펀치(18)에서의 선단면(42)의 외주 단부로부터 기립하도록 설치된 외주면(44)은 압축 다이(22)와 함께 예비 측벽부(64: 도 12 참조)에 치형을 형성하기 위해 치형 형상으로 형성되어 있다. 이 제3 구속 펀치(18)는 후술하는 바와 같이, 워크(10)의 직경 방향의 내측에서, 축방향에 대하여 예비 측벽부(64)가 기립하는 방향으로부터 워크(10)의 중간 저면부(60)의 일부와 외측 저면부(62)를 구속한다(도 19 참조).

압축 펀치(20)는 제3 구속 펀치(18)의 외측에 배치되어 있다. 압축 펀치(20)에는, 제2 구속 펀치(16)의 외주 대향면(38) 외주측 부분의 일부와 압축 다이(22)의 면(46)에 대향하는 선단면(48)이 설치되어 있다. 또한, 압축 펀치(20)의 내주면(50)은 제3 구속 펀치(18)의 외주면(44)의 치형 형상을 따르도록 치형 형상으로 형성되어 있다.

압축 다이(22)는 제2 구속 펀치(16)의 외측에 있어서, 축방향(도 15의 하측 방향)에서 압축 펀치(20)에 대향하여 배치되어 있다. 압축 다이(22)에는, 압축 펀치(20)의 선단면(48)에 대향하는 면(46)이 설치되어 있다. 또한, 압축 다이(22)의 내주면(52)은 제3 구속 펀치(18)와 함께 예비 측벽부(64)에 치형을 형성하기 위해 치형 형상으로 형성되어 있다. 또한, 압축 다이(22)의 내주면(52)의 내측에는, 제1 구속 펀치(14)나 제2 구속 펀치(16)나 제3 구속 펀치(18)가 삽입되어 이동 가능한 성형 구멍(54)이 형성되어 있다.

또한, 압축 펀치(20)의 외형 부분의 직경 방향(도 15의 좌우 방향)의 치수(선단면(48)의 외경) D1은, 압축 다이(22)의 내주면(52)에서의 치형 형상의 치 저부(68: 도 19 참조)의 직경 방향의 치수(치저 원 직경) D2보다도 크게 하고 있다.

고정 다이(24)는 제2 구속 펀치(16)와 압축 다이(22)의 외측에 배치되어 있다.

또한, 본 실시예에서는 제1 구속 펀치(14)와 제3 구속 펀치(18)를 개별로 설치하고 있지만, 제1 구속 펀치(14)와 제3 구속 펀치(18)가 일체화된 구속 펀치를 사용해도 된다.

〔제조 방법〕

이어서, 이상과 같은 구성을 갖는 드라이브 플레이트의 제조 장치(1)를 사용한 드라이브 플레이트(12)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 실시예의 드라이브 플레이트(12)의 제조 방법은 워크 배치 공정과, 워크 구속 공정과, 워크 삽입 공정과, 압축 공정, 및 불출 공정을 갖는다.

<워크 배치 공정>

우선, 상기한 도 15에 도시한 바와 같이, 워크 배치 공정으로서, 제2 구속 펀치(16) 위에 금속제의 컵 형상 소재인 워크(10)를 배치한다. 도 12에 도시한 바와 같이, 워크(10)는 중앙 부분에 구멍부(56)가 형성되고, 구멍부(56)의 외측에 내측 저면부(58)가 형성되고, 또한 내측 저면부(58)의 외측에 중간 저면부(60)가 형성되며, 또한 중간 저면부(60)의 외측에 외측 저면부(62)가 형성되어 있다. 그리고, 외측 저면부(62)의 외주 단부로부터 워크(10)의 축방향(도 12의 상측 방향)으로 기립하도록 설치된 원통 형상의 예비 측벽부(64)가 형성되어 있다. 예비 측벽부(64)에는, 미리 치형이 형성되어 있다. 또한, 예비 측벽부(64)는 본 발명에서의 「측벽부」의 일례이다.

<워크 구속 공정>

이어서, 도 16에 도시한 바와 같이, 워크 구속 공정으로서, 제2 구속 펀치(16)와 압축 다이(22)를 고정한 상태 그대로, 제1 구속 펀치(14)와 제3 구속 펀치(18)와 압축 펀치(20)를 제2 구속 펀치(16)와 압축 다이(22)와 고정 다이(24)에 대하여 상대적으로 전진(도 16의 하측 방향으로 이동)시킨다. 그리고, 제1 구속 펀치(14)에 대하여 도시를 생략한 하중 부여 수단에 의해 워크(10)가 배치되는 방향(도 16의 하측 방향)으로 하중을 가하면서, 제1 구속 펀치(14)의 제1 선단면(28)과 제2 선단면(30)을 워크(10)에 접촉시킨다. 또한, 제3 구속 펀치(18)에 대하여 도시를 생략한 하중 부여 수단에 의해 워크(10)가 배치되는 방향(도 16의 하측 방향)으로 하중을 가하면서, 제3 구속 펀치(18)의 선단면(42)을 워크(10)에 접촉시킨다. 또한, 이때, 제1 구속 펀치(14)와 제3 구속 펀치(18)가 밀착한다. 이와 같이 하여, 워크(10)를 제1 구속 펀치(14)와 제2 구속 펀치(16)와 제3 구속 펀치(18)의 사이에서 끼워 구속한다.

또한, 이때, 제1 구속 펀치(14)의 돌기부(26)를 워크(10)의 구멍부(56) 내부와 제2 구속 펀치(16)의 오목부(32) 내부에 삽입한다. 이와 같이 워크(10)의 구멍부(56) 내부에 제1 구속 펀치(14)의 돌기부(26)를 삽입함으로써, 워크(10)의 직경 방향에 대하여, 워크(10)와 제1 구속 펀치(14)의 위치 관계를 규제할 수 있으므로, 워크(10)와 각각의 성형틀과의 위치 결정을 할 수 있다.

<워크 삽입 공정>

이어서, 도 17에 도시한 바와 같이, 워크 삽입 공정으로서, 제1 구속 펀치(14)와 제2 구속 펀치(16)와 제3 구속 펀치(18)의 사이에서 워크(10)를 끼워 구속한 상태를 유지하여, 압축 다이(22)에 대하여 제1 구속 펀치(14)와 제2 구속 펀치(16)와 제3 구속 펀치(18)와 압축 펀치(20)를 상대적으로 전진(도 17의 하측 방향으로 이동)시킨다. 이에 의해, 제1 구속 펀치(14)와 제2 구속 펀치(16)와 제3 구속 펀치(18)와 함께, 워크(10)가 압축 다이(22)의 성형 구멍(54) 내부에 삽입된다.

<압축 공정>

이어서, 압축 공정으로서, 도 18에 도시한 바와 같이, 제1 구속 펀치(14)와 제2 구속 펀치(16)와 제3 구속 펀치(18)의 사이에 컵 형상 워크(10)를 끼워 구속한 상태를 유지하여, 압축 펀치(20)를 압축 다이(22)에 대하여 상대적으로 전진(도 18의 하측 방향으로 이동)시킨다. 그렇게 하면, 우선, 압축 펀치(20)가 압축 다이(22)에 접촉한다. 그리고, 압축 펀치(20)가 압축 다이(22)에 접촉한 후, 압축 다이(22)는 압축 펀치(20)에 눌려서 이동한다. 이와 같이 하여, 압축 펀치(20)와 압축 다이(22)를 모두, 제1 구속 펀치(14)와 제2 구속 펀치(16)와 제3 구속 펀치(18)의 사이에서 구속된 워크(10)에 대하여 워크(10)의 축방향(예비 측벽부(64)가 외측 저면부(62)로부터 기립하는 방향과는 반대 방향)으로 상대적으로 전진시킨다.

그리고, 워크(10)의 예비 측벽부(64: 도 12 참조)에 압축 펀치(20)가 접촉하여, 워크(10)의 예비 측벽부(64)가 압축 펀치(20)에 의해 워크(10)의 축방향(도 18의 하측 방향)으로 압축되고, 예비 측벽부(64)에서의 워크(10)의 직경 방향의 두께가 증가하는 두께 증가 치형 성형이 행해진다.

이 압축 공정에 대하여 보다 상세히 설명한다. 우선, 압축 펀치(20)의 선단면(48)이 압축 다이(22)의 면(46)에 접촉하였을 때, 워크(10)의 외주측 부분 주변의 확대 단면도를 도 19에 나타내고, 제3 구속 펀치(18)와 워크(10)와 압축 다이(22)의 주요부 단면도를 도 20에 나타내었다.

그리고, 압축 펀치(20)의 선단면(48)이 압축 다이(22)의 면(46)에 접촉한 후, 압축 다이(22)가 압축 펀치(20)에 눌려서 이동하고, 압축 펀치(20)의 선단면(48)이 예비 측벽부(64)의 선단면에 접촉하여 압축 펀치(20)가 예비 측벽부(64)를 압축하기 시작한다. 그렇게 하면, 도 21에 도시한 바와 같이 예비 측벽부(64)의 높이가 축소하기 시작한다. 그리고 동시에, 도 22에 도시한 바와 같이 예비 측벽부(64)가 제3 구속 펀치(18)의 치저부(66) 및 압축 다이(22)의 치저부(68)를 향해 넓어지기 시작해 예비 측벽부(64)의 두께가 증가하기 시작한다.

그 후, 압축 공정이 진행됨에 따라서, 도 23에 도시한 바와 같이 예비 측벽부(64)의 높이가 더 축소해 간다. 그리고 동시에, 도 24에 도시한 바와 같이 예비 측벽부(64)가 제3 구속 펀치(18)의 치저부(66) 및 압축 다이(22)의 치저부(68)를 향해 넓어져서 예비 측벽부(64)의 두께가 더 증가한다. 그리고, 예비 측벽부(64)의 축방향(도 23의 상하 방향)의 중앙부 부근이 압축 다이(22)에 접촉한다.

그 후, 압축 공정을 진행하면, 압축 다이(22)는 압축 펀치(20)에 눌려서 더 이동해 가므로, 예비 측벽부(64)와 압축 다이(22)의 내주면(52)의 마찰 저항에 의해, 예비 측벽부(64)의 재료는 압축 다이(22)의 이동 방향으로 끌려 미끄러지게 된다. 그리고, 압축 공정이 종료하면, 도 25에 도시한 바와 같이 예비 측벽부(64)의 높이가 더 축소하여 측벽부(70)가 형성된다. 이때, 도 26에 도시한 바와 같이 측벽부(70)의 재료가 제3 구속 펀치(18)의 치저부(66)와 압축 다이(22)의 치저부(68)의 사이에 충전되어, 두께가 두꺼운 치형 형상의 측벽부(70)가 형성된다.

이상과 같이 압축 공정을 행함으로써, 도 27에 도시한 바와 같이, 내측 저면부(58)와 중간 저면부(60)와 외측 저면부(62)보다도 두께가 두꺼운 치형이 형성된 측벽부(70)를 갖는 드라이브 플레이트(12)가 형성된다. 또한, 드라이브 플레이트(12)는, 내측 저면부(58)와 중간 저면부(60)와 외측 저면부(62)가 엔진의 크랭크축의 구동력을 변속기의 토크 컨버터에 전달하는 플레이트부(69)로 되고, 측벽부(70)가 셀 모터의 기어와 맞물리는 링 기어부(71)로 된다.

이와 같이 본 실시예에서는, 압축 펀치(20)와 압축 다이(22)를 함께 이동시키면서, 압축 펀치(20)에 의해 워크(10)의 예비 측벽부(64)를 압축한다. 그로 인해, 도 23과 도 24에 도시한 바와 같이 예비 측벽부(64)가 볼록해져서 압축 다이(22)에 밀착한 후, 예비 측벽부(64)와 압축 다이(22)의 마찰 저항에 의해, 예비 측벽부(64)의 재료는 압축 다이(22)의 이동 방향으로 끌려 미끄러지게 된다. 따라서, 예비 측벽부(64)의 제2 구속 펀치(16)측 부분에 작용하는 압력이 높아진다. 따라서, 예비 측벽부(64)를 두께 증가시킨 측벽부(70)에서의 제2 구속 펀치(16)측의 면(압축 펀치(20)의 이동 방향의 선두측 면)에 있어서, 양호한 치의 견고함을 얻을 수 있다. 또한, 측벽부(70)에서의 제2 구속 펀치(16)측의 면은, 드라이브 플레이트(12)의 링 기어부(71)를 셀 모터의 기어와 맞물리게 할 때 셀 모터의 기어가 진입하는 측의 면으로 된다.

여기서, 「양호한 치의 견고함을 얻을 수 있음」이란, 치형부의 코너부에 있어서 두께 부족한 부분이 없어 치형부의 코너부를 견고한 상태로 형성할 수 있다고 하는 것이다. 더 상세하게는, 「양호한 치의 견고함을 얻을 수 있음」이란, 도 28에 도시한 바와 같은 링 기어부(71)(측벽부(70))의 치형부에서의 치선면(72)과 측면(74)(제2 구속 펀치(16)측의 면)의 경계부(b1) 및 치면(76)과 측면(74)의 경계부(b2)에서의 두께 견고성을 양호한 상태로 할 수 있다고 하는 것이다. 여기서 도 28은, 도 27에 도시한 드라이브 플레이트(12)를 도 27의 하측 방향으로부터 본 도면이다. 또한, 셀 모터의 기어와의 맞물림을 보다 원활하게 행할 수 있도록, 경계부(b1)와 경계부(b2)에 모따기부를 형성하는 추가 가공을 해도 된다.

또한, 상기와 같이, 압축 펀치(20)의 외경(외형 부분의 직경 방향의 치수) D1은, 압축 다이(22)의 내주면(52)에서의 치형 형상의 치저부(68)의 직경 방향의 치수(치저 원 직경) D2보다도 크게 하고 있다(도 15와 도 19 참조). 이와 같이, 압축 펀치(20)의 외형 치수를 크게 함으로써, 압축 펀치(20)를 두껍게 할 수 있다. 그로 인해, 압축 펀치(20)의 강도가 올라가므로, 압축 펀치(20)의 수명을 길게 할 수 있다.

<불출 공정>

이어서, 도 29에 도시한 바와 같이, 불출 공정으로서, 압축 다이(22)와 고정 다이(24)에 대하여 제1 구속 펀치(14)와 제2 구속 펀치(16)와 제3 구속 펀치(18)와 압축 펀치(20)를 후퇴시켜서, 제2 구속 펀치(16)에 대하여 제1 구속 펀치(14)와 제3 구속 펀치(18)와 압축 펀치(20)를 더 후퇴시킨다. 그리고, 드라이브 플레이트(12)를 제조 장치(1)로부터 취출한다.

이와 같이 하여, 컵 형상 워크(10)로부터, 저면부(내측 저면부(58)와 중간 저면부(60)와 외측 저면부(62))와, 당해 저면부에서의 외측 저면부(62)의 외주 단부로부터 수직으로 기립하도록 설치된 측벽부(70)를 갖는 드라이브 플레이트(12: 도 27 참조)를 제조할 수 있다. 그리고, 측벽부(70)는 링 기어부(71)로 되고, 드라이브 플레이트(12)는 링 기어부(71)가 일체 성형된 드라이브 플레이트로 된다. 종래에는, 드라이브 플레이트와 링 기어의 2가지 부품을 용접으로 접합시켜 제조하고 있었지만, 본 실시예에 의하면 1매의 평판 형상의 워크(10)로부터 프레스에 의해 링 기어가 일체 성형된 드라이브 플레이트(12)를 제조할 수 있다.

이와 같이 형성된 드라이브 플레이트(12)에 대하여 그 후, 열처리나 구멍 가공의 추가 가공을 더 행함으로써, 예를 들어 도 30에 도시한 바와 같은 형상의 드라이브 플레이트(78)로 하여도 된다.

〔본 실시예의 효과〕

본 실시예에 의하면, 압축 펀치(20)와 압축 다이(22)를 함께 이동시키면서, 압축 펀치(20)에 의해 워크(10)의 예비 측벽부(64)를 압축한다. 그로 인해, 예비 측벽부(64)가 볼록해져서 압축 다이(22)에 밀착한 후, 예비 측벽부(64)와 압축 다이(22)의 마찰 저항에 의해, 예비 측벽부(64)의 재료는 압축 다이(22)의 이동 방향으로 끌려 미끄러지게 된다. 따라서, 예비 측벽부(64)의 제2 구속 펀치(16)측의 부분에 작용하는 압력이 높아진다. 따라서, 예비 측벽부(64)를 두께 증가시킨 측벽부(70)에서의 제2 구속 펀치(16)측의 면(압축 펀치(20)의 이동 방향의 선두측의 면)에 있어서, 양호한 치의 견고함을 얻을 수 있다.

그리고, 측벽부(70)는 링 기어부(71)가 되고, 측벽부(70)에서의 제2 구속 펀치(16)측의 면은 드라이브 플레이트(12)를 자동차에 내장할 때 셀 모터의 기어와의 맞물림 시에 있어서 셀 모터의 기어가 진입하는 측의 측면(74)으로 된다. 그로 인해, 측벽부(70)에서의 제2 구속 펀치(16)측의 면에 있어서 양호한 치의 견고함을 얻음으로써, 드라이브 플레이트(12)의 링 기어부(71)과 셀 모터의 기어의 맞물림을 원활하게 행할 수 있다.

또한, 압축 펀치(20)에 의해 워크(10)의 예비 측벽부(64)를 큰 하중으로 압축하지 않아도 측벽부(70)에서의 제2 구속 펀치(16)측의 면에 있어서 양호한 치의 견고함을 얻을 수 있으므로, 압축 펀치(20)에 무리한 부하가 걸리지 않는다. 그로 인해, 압축 펀치(20)의 수명을 길게 할 수 있다.

또한, 고정된 압축 다이에 대하여 당해 압축 다이의 내주면의 내측에서 압축 펀치를 이동시키기 위해서는 압축 펀치의 형상을 두께가 작은 통 형상(슬리브 형상)으로 할 필요가 있지만, 본 실시예와 같이 압축 펀치(20)와 압축 다이(22)를 함께 이동시키므로, 압축 펀치(20)를 두께가 두꺼운 통 형상으로 할 수 있다. 그로 인해, 압축 펀치(20)의 단품의 강도가 올라가므로, 압축 펀치(20)의 수명을 길게 할 수 있다.

또한, 압축 펀치(20)의 외형 부분의 직경 방향의 치수 D1은, 압축 다이(22)의 내주면(52)에서의 치형 형상의 치저부(68)의 직경 방향의 치수 D2보다도 크게 하고 있다. 이와 같이, 압축 펀치(20)의 외형 치수를 크게 함으로써, 압축 펀치(20)를 두껍게 할 수 있다. 그로 인해, 압축 펀치(20)의 강도가 올라가므로, 압축 펀치(20)의 단품의 수명을 길게 할 수 있다.

[실시예 2]

이어서, 실시예 2에 대하여 설명한다. 이하의 설명에서는, 실시예 1과 동등한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략하고, 서로 다른 점을 중심으로 설명한다. 실시예 2에서는, 압축 공정에 있어서, 제3 구속 펀치(18)로서, 상기와 같이 외주면(44)이 치형으로 형성되어 있는 펀치 대신에, 둥근 펀치를 사용한다. 여기서, 둥근 펀치란, 전체 둘레에 있어서 외주면(44)에 치형이 형성되어 있지 않은 원기둥 형상의 펀치이다. 즉, 둥근 펀치란, 전체 둘레에 있어서 대략 동일 직경의 평활한 외주면(44)을 포함하여 이루어지는 펀치이다. 또한, 압축 펀치(20)에는, 전체 둘레에 있어서 대략 동일 직경의 평활한 내주면(50)을 포함하여 이루어지는 펀치, 즉, 전체 둘레에 있어서 내주면(50)에 치형부가 형성되어 있지 않은 펀치를 사용한다.

이와 같이 제3 구속 펀치(18)로서 둥근 펀치를 사용하면, 압축 공정에 있어서, 이하와 같이 두께 증가 치형 성형이 행해진다. 우선, 상기한 압축 펀치(20)의 선단면(48)이 압축 다이(22)의 면(46)에 접촉하였을 때, 워크(10)의 외주측 부분 주변의 확대 단면도를 도 31에 나타내었다. 또한, 제3 구속 펀치(18)와 워크(10)와 압축 다이(22)의 주요부 단면도를 도 32에 나타내었다. 이때, 도 31과 도 32에 도시한 바와 같이, 워크(10)의 예비 측벽부(64)의 대경부(80)는 내경측의 부분(82)과 외경측의 부분(84)이 함께 구속되어 있지 않다. 즉, 워크(10)의 예비 측벽부(64)의 대경부(80)는 압축 다이(22)의 내주면(52)의 치저부(68) 및 제3 구속 펀치(18)의 외주면(44)으로부터 이격하고 있다(해방되어 있음).

그리고, 압축 펀치(20)의 선단면(48)이 압축 다이(22)의 면(46)에 접촉한 후, 압축 다이(22)가 압축 펀치(20)에 눌려서 이동하고, 압축 펀치(20)의 선단면(48)이 예비 측벽부(64)의 선단면에 접촉하여 압축 펀치(20)가 예비 측벽부(64)를 압축하기 시작한다. 그렇게 하면, 도 33에 도시한 바와 같이 예비 측벽부(64)의 높이가 축소하기 시작한다. 그리고 동시에, 도 34에 도시한 바와 같이 예비 측벽부(64)가 제3 구속 펀치(18)의 외주면(44) 및 압축 다이(22)의 치저부(68)를 향해 넓어지기 시작해 예비 측벽부(64)의 두께가 증가하기 시작한다. 이때, 상기와 같이, 예비 측벽부(64)의 대경부(80)는 내경측의 부분(82)과 외경측의 부분(84)이 함께 구속되어 있지 않다. 즉, 대경부(80)는 압축 다이(22)의 치저부(68) 및 제3 구속 펀치(18)의 외주면(44)으로부터 이격하고 있다. 또한, 워크(10)의 예비 측벽부(64)의 소경부(86)는 내경측의 부분(88)과 외경측의 부분(90)이 함께 구속되어 있다.

그 후, 압축 공정이 진행됨에 따라서, 도 35에 도시한 바와 같이 예비 측벽부(64)의 높이가 더 축소해 간다. 그리고 동시에, 도 36에 도시한 바와 같이 예비 측벽부(64)가 제3 구속 펀치(18)의 외주면(44) 및 압축 다이(22)의 치저부(68)를 향해 넓어져 예비 측벽부(64)의 두께가 더 증가한다. 그리고, 예비 측벽부(64)의 축방향(도 35의 상하 방향)의 중앙부 부근이 압축 다이(22)에 접촉한다.

그 후, 압축 공정을 진행하면, 예비 측벽부(64)가 제3 구속 펀치(18)의 외주면(44) 및 압축 다이(22)의 치저부(68)를 향해 넓어져서 예비 측벽부(64)의 두께가 더 증가한다. 또한, 압축 다이(22)는 압축 펀치(20)에 눌려 더 이동해 가므로, 예비 측벽부(64)와 압축 다이(22)의 내주면(52)의 마찰 저항에 의해, 예비 측벽부(64)의 재료는 압축 다이(22)의 이동 방향으로 끌려 미끄러지게 진다. 그리고, 압축 공정이 종료하면, 도 37에 도시한 바와 같이 예비 측벽부(64)의 높이가 더 축소하여 측벽부(92)가 형성된다. 이때, 도 38에 도시한 바와 같이 측벽부(92)의 재료가 제3 구속 펀치(18)의 외주면(44)과 압축 다이(22)의 치저부(68)의 사이에 충전되고, 두께가 두꺼운 치형 형상의 측벽부(92)가 형성된다.

이상과 같이 압축 공정을 행함으로써, 도 39에 도시한 바와 같이, 내측 저면부(58)와 중간 저면부(60)와 외측 저면부(62)보다도 두께가 두꺼운 치형이 형성된 측벽부(92)를 갖는 드라이브 플레이트(94)가 형성된다. 특히, 이와 같이 형성된 측벽부(92)는 실시예 1의 측벽부(70: 도 27 참조)보다도 두께가 커진다. 그로 인해, 드라이브 플레이트(94)는, 실시예 1의 드라이브 플레이트(12: 도 27 참조)보다도 강도가 향상된다.

또한, 이와 같이 형성된 드라이브 플레이트(94)에 대하여, 그 후 열처리나 구멍 가공의 추가 가공을 다시 행함으로써, 예를 들어 도 40에 도시한 바와 같은 형상의 드라이브 플레이트(96)로 하여도 된다.

또한, 제3 구속 펀치(18)로서 외주면(44)에 치형이 형성되어 있지 않은 원기둥 형상의 둥근 펀치를 사용하므로, 제3 구속 펀치(18)의 강도가 향상된다. 그로 인해, 제3 구속 펀치(18)의 수명을 길게 할 수 있다. 또한, 치 길이가 긴 드라이브 플레이트(94)를 제조할 수도 있다. 또한, 둥근 펀치는 저렴하게 제조할 수 있으므로, 제3 구속 펀치(18)의 제조 비용을 저감할 수 있다.

이상과 같은 본 실시예에 의하면, 상기한 실시예 1의 효과 외에 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다. 본 실시예에 의하면, 컵 형상 워크(10)의 예비 측벽부(64)의 내측에서 축방향에 대하여 예비 측벽부(64)가 기립하는 방향으로부터 워크(10)의 중간 저면부(60)와 외측 저면부(62)를 구속하는 제3 구속 펀치(18)를 갖고 있다. 또한, 워크(10)의 예비 측벽부(64)는 직경 방향의 내측에 형성된 소경부(86)와, 소경부(86)보다도 직경 방향의 외측에 형성된 대경부(80)를 구비하도록 미리 치형을 형성하고 있다. 그리고, 압축 펀치(20)가 워크(10)의 예비 측벽부(64)를 축방향으로부터 압축하기 시작했을 때, 워크(10)의 예비 측벽부(64)의 대경부(80)는 압축 다이(22)의 내주면(52)의 치저부(68) 및 제3 구속 펀치(18)의 외주면(44)으로부터 이격하고 있다.

이와 같이, 압축 펀치(20)가 워크(10)의 예비 측벽부(64)를 축방향으로부터 압축하기 시작했을 때에는, 워크(10)의 예비 측벽부(64)의 대경부(80)는 내경측의 부분(82) 및 외경측의 부분(84)이 구속되어 있지 않다. 이에 의해, 압축 펀치(20)가 워크(10)의 예비 측벽부(64)를 축방향으로부터 압축해 가면, 워크(10)의 예비 측벽부(64)의 재료는 내경측 및 외경측으로 흐른다. 그로 인해, 드라이브 플레이트(94)의 링 기어부(71)(측벽부(92))의 두께를 크게 할 수 있다. 따라서, 드라이브 플레이트(94)의 강도를 향상시킬 수 있다.

또한, 제3 구속 펀치(18)의 외주면(44)은 전체 둘레에 있어서 대략 동일 직경의 평활한 면이다. 그로 인해, 제3 구속 펀치(18)를 외주면(44)에 치형이 형성된 펀치로 한 경우에 비하여, 제3 구속 펀치(18)의 강도가 향상된다. 따라서, 제3 구속 펀치(18)의 수명을 길게 할 수 있다. 또한, 둥근 펀치는 저렴하게 제조할 수 있으므로, 제3 구속 펀치(18)의 비용을 저감할 수 있다.

또한, 상기한 실시 형태는 단순한 예시에 지나지 않고, 본 발명을 전혀 한정하는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 개량, 변형이 가능한 것은 물론이다.

1: 제조 장치
10: 워크
12: 드라이브 플레이트
14: 제1 구속 펀치
16: 제2 구속 펀치
18: 제3 구속 펀치
20; 압축 펀치
22; 압축 다이
46: (압축 다이의) 면
48: (압축 펀치의) 선단면
50: (압축 펀치의) 내주면
52:(압축 다이의) 내주면
54: (압축 다이의) 성형 구멍
58: 내측 저면부
60: 중간 저면부
62: 외측 저면부
64: 예비 측벽부
66: (제3 구속 펀치의) 치저부
68: (압축 다이의) 치저부
69: 플레이트부
70: 측벽부
71: 링 기어부
72: (드라이브 플레이트의) 치선면
74: (드라이브 플레이트의) 측면
76: (드라이브 플레이트의) 치면
78: 드라이브 플레이트
80: 대경부
82: (대경부의) 내경측의 부분
84: (대경부의) 외경측의 부분
86: 소경부
88: (소경부의) 내경측의 부분
90: (소경부의) 외경측의 부분
92: 측벽부
94: 드라이브 플레이트
101: 제조 장치
114: 제1 구속 펀치
116: 제2 구속 펀치
118: 치형 펀치
122: 다이스부
140: (치형 펀치의) 선단면
142: (치형 펀치의) 외주면
143: 제1 슬라이드 축
145: 제2 슬라이드 축
148: 직경 축소 치형 성형 다이스
150: 배킹 플레이트
158: 직경 축소 다이스
160: 치형 성형 다이스
161: (치형 성형 다이스의) 내주면
168: 챔퍼 성형부
174: (워크의) 제1 부분
176: (워크의) 제2 부분
178: (워크의) 제3 부분
b1: 경계부
b2: 경계부

Claims

엔진의 구동력을 변속기에 전달하는 플레이트부와 상기 플레이트부의 외주에 설치되어 셀 모터의 기어와 맞물리는 링 기어부를 갖는 드라이브 플레이트를 제조하는 드라이브 플레이트의 제조 장치에 있어서,
저면부와 당해 저면부의 외주 단부로부터 기립하도록 설치된 원통 형상의 측벽부를 구비하는 소재의 상기 측벽부를 축방향으로부터 압축하는 압축 펀치와,
상기 축방향에서 상기 압축 펀치에 대향하여 배치되어 내주면에 치형이 형성된 압축 다이와,
상기 저면부를 구속하는 틀을 갖고,
상기 압축 다이의 상기 내주면의 내측에 배치된 상기 측벽부를 상기 압축 펀치가 상기 축방향으로부터 압축할 때, 상기 압축 펀치가 상기 압축 다이에 접촉한 후에 상기 압축 다이가 상기 압축 펀치에 눌려서, 상기 압축 다이와 상기 압축 펀치가 함께 상기 저면부를 구속하는 틀에 대하여 상기 축방향으로 상대적으로 이동하고, 상기 측벽부가 볼록해져서 상기 압축 다이에 밀착된 후에도 상기 압축 다이와 상기 압축 펀치가 함께 상기 축방향으로 이동하여 상기 측벽부에 치형을 형성함으로써 상기 링 기어부를 형성하는 것을 특징으로 하는 드라이브 플레이트의 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 압축 펀치의 외경은, 상기 압축 다이의 상기 내주면에 형성된 치형의 치저 원 직경보다도 큰 것을 특징으로 하는 드라이브 플레이트의 제조 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 측벽부의 내측에서 상기 축방향에 대하여 상기 측벽부가 기립 방향으로부터 상기 소재의 상기 저면부를 구속하는 구속 펀치를 갖고,
상기 측벽부는, 직경 방향의 내측에 형성된 소경부와 상기 소경부보다도 상기 직경 방향의 외측에 형성된 대경부를 구비하도록 미리 치형을 형성하고 있으며,
상기 압축 펀치가 상기 측벽부를 상기 축방향으로부터 압축하기 시작했을 때, 상기 측벽부의 상기 대경부는 상기 구속 펀치의 외주면으로부터 이격하고 있는 것을 특징으로 하는 드라이브 플레이트의 제조 장치.
제3항에 있어서,
상기 구속 펀치의 외주면은, 전체 둘레에 있어서 동일 직경의 평활한 면인 것을 특징으로 하는 드라이브 플레이트의 제조 장치.
엔진의 구동력을 변속기에 전달하는 플레이트부와 상기 플레이트부의 외주에 설치되어 셀 모터의 기어와 맞물리는 링 기어부를 갖는 드라이브 플레이트를 제조하는 드라이브 플레이트의 제조 방법에 있어서,
저면부와 당해 저면부의 외주 단부로부터 기립하도록 설치된 원통 형상의 측벽부를 구비하는 소재의 상기 측벽부를 축방향으로부터 압축하는 압축 펀치가 상기 소재의 상기 측벽부를 축방향으로부터 압축하는 압축 공정을 갖고,
상기 압축 공정에서는, 상기 축방향에서 상기 압축 펀치에 대향하여 배치되어 내주면에 치형이 형성된 압축 다이의 상기 내주면의 내측에 상기 측벽부를 배치하고, 상기 압축 펀치가 상기 압축 다이에 접촉한 후에 상기 압축 다이가 상기 압축 펀치에 눌려서, 상기 압축 다이와 상기 압축 펀치가 함께 상기 저면부를 구속하는 틀에 대하여 상기 축방향으로 상대적으로 이동하고, 상기 측벽부가 볼록해져서 상기 압축 다이에 밀착된 후에도 상기 압축 다이와 상기 압축 펀치가 함께 상기 축방향으로 이동하여 상기 측벽부에 치형을 형성함으로써 상기 링 기어부를 형성하는 것을 특징으로 하는 드라이브 플레이트의 제조 방법.