WO1999006164A1

WO1999006164A1 - Procede pour soumettre a un etirage de paroi les cannelures d'une tole metallique comprimee a decrochement et tambour d'embrayage en tole metallique ainsi forme

Info

Publication number: WO1999006164A1
Application number: PCT/JP1998/002143
Authority: WO
Inventors: Mitsumasa Yabutani; Satoru Nitou
Original assignee: Unipres Corporation
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 1999-02-11
Also published as: JP3222808B2; JPH1147874A; EP1008404A1; EP1008404A4; EP1008404B1; KR20010005613A; DE69833648D1; DE69833648T2; US6233999B1; KR100322280B1

Description

明細書段付き板金製プレス成形品におけるスプライン歯形のしごき成形方法および同方法によりしごき成形された板金製：技術分野

本発明は、パンチとダイとを軸方向にかみ合わせることで、径の異なる周壁が段差部を介して連設された段付き板金製プレス成形品の各周壁にスプライン歯形をしごき成形する方法に係わり、特に一回の成形動作により、複数段の周壁にスプライン歯形を成形できるようにした段付き板金製プレス成形品におけるスプライン歯形のしごき成形方法に関する。

そして、本発明方法によって得ようとするスプライン歯形付成形品は、例えば、図 1に示すように、有底小径ドラム部 1 bに段差部 1 aを介して大径ドラム部 1 cが連設された板金製一体プレス成形ドラム 1の周壁それぞれに、スプライン歯形 2、 3がしごき成形されたクラッチドラム（成形品）である。背景技術

従来、この種の成形品 1を得ようとする場合、大径ドラム部 1 cにスプライン歯形を成形する工程と、小径ドラム部 1 bにスプライン歯形を成形する工程の二工程を経て成形されていたが、工数が増すこと、および上下の歯形 2， 3の同軸度にずれが生ずるおそれがあるため、現在では、一度の成形により歯形 2， 3を同時成形する方法が提案されている。

図 1 0は、この同時成形用の金型装置の構造を示すものであり、ダイ 4の内周は小径部 5とその上部の大径部 6の上下二段となっており、それぞれの内周に成形用歯形 5 a , 6 aが形成されている。

これに対向して、パンチ 7は、パンチ小径部 8とこれに引続くパンチ大径部 9 がー体形成され、それぞれの外周に成形用歯形 8 a , 9 aが形成されている。以上の構成において、成形前の大小二段径のカップ型板金製プレス成形品である被加工品 1 0を、パンチ 7に嵌めて、図 1 1 ( a ) ， ( b ) に示すようにダイ 4に押込むことにより、成形用歯形 5 a， 8 a、 6 a , 9 aがそれぞれ軸方向に嚙み合い、これにより被加工品 1 0の周壁が軸方向にしごかれて、図 1に示すごとき、内外周に凹凸状のスプライン歯形 2、 3の形成された段付カップ型成形品 1がワンショットで得られる。

しかしながら、前記した同時成形方法では、パンチ 7を一定の加圧力で下降させて成形品 1の大径ドラム部 1 cおよび小径ドラム部 1 bを同時にしごくようになっている。このため、成形時の成形品 1の段差部 1 aには、図 1 1 ( a ) に示すように、小径ドラム部 1 bの周壁のしごかれた材料が矢印のように押し出され (流れ込んで）、段差部 1 aの上部側に余肉 Aとなって盛り上がり、さらに、図 1 1 ( b ) に拡大して示すように、パンチ 7の段部 7 aによって余肉 Aが押圧されて、えぐれ，ひけ，巻き込みといった欠損 Bが発生し、一部が薄肉となって強度的に弱くなるおそれがあるという欠点がある。

特に、段差部 1 aを周壁に対し直角に形成しょうとすると、段差部 l aに生じる余肉による盛り上がりが著しく、成形品をクラッチドラムに利用しようとする場合には、この盛り上がりを切削しないと利用できないという問題がある。従って、切削工程を経ることなく、そのまま成形品をクラッチドラムに利用しようとする場合には、同図 1 1 ( b ) に示すように、小径ドラム部 l bと大径ドラム部 1 c間の段差部 1 aを傾斜させて、余肉 Aによる盛り上がりが大径ドラム部 1 cの内側に突出した形態とならないようにすることが必要で、段差部 1 aを周壁に対し直角に形成することは困難であった。

このため、従来では、段差部 1 aにおける上下部の径差 Dを大きくすることは、段差部 l aの軸方向長さ、即ちクラッチドラムの軸方向長さが大きくなり、ひいてはクラッチ装置全体の大型化につながるため、困難とされていた。

発明者が余肉 Aや欠損 Bが生じる原因について検討したところ、成形品 1とパンチ段差 7 a間には、小径ドラム部 1 bの延びを考慮した隙間 Cが形成されているため、小径ドラム部 1 bがしごかれて軸方向上方に流れた材料が段差部 1 a上に盛り上がり、パンチ段差部 7 aで押圧されるため、余肉 Aや欠損 Bを生じさせるということが分かった。

そこで、発明者は、被加工品の段差部とパンチとの間に隙間が形成されないように、パンチを、小径ドラム部 1 bを成形する第 1のパンチと、大径ドラム部 1 cを成形する外周パンチとに分割した構成とするとともに、大径ドラム部 1 c成形後、第 1のパンチのしごき成形圧はそのまま保持し、かつ外周パンチのしごき成形圧を通常のしごき成形圧より低くなるように制御して、被加工品の段差部や小径ドラム部に外周パンチのしごき成形圧力が作用しないようにして小径ドラム部 1 bをしごき成形したところ、段差部に余肉 Aや欠損 Bが生じない成形品が得られた。

本発明は、前記した従来技術の問題点および発明者の知見に基づきなされたもので、その目的は、 1ショットで複数段のスプライン歯形をしごき成形するに際して、段差部に余肉の発生がなく、上下部における径の差や、段差部の傾斜などの形状制約を受けることなく成形を行うことのできる板金製プレス成形品におけるスプライン歯形のしごき成形方法およびこの方法によって得られるクラッチドラムを提供するものである。発明の開示

以上の目的を達成するため、請求の範囲第 1項に係わる段付き板金製プレス成形品におけるスプライン歯形のしごき成形方法は、プレス成形品である被加工品の外周形状に対応する複数段のしごき成形面が形成された成形用のダイと、被カロェ品の内周形状に対応する複数段のしごき成形面が形成された成形用のパンチとを軸方向に嚙み合わせて、径の異なる複数の周壁が段差部を介し連設された段付き板金製カップ型一体プレス成形品の各周壁における内外少なくともいずれか一方の面にスプライン歯形をしごき成形する方法において、

前記パンチを、ダイ側の対応しごき成形面と協働して被加工品の最深部の周壁にスプライン歯形をしごき成形する第 1のパンチと、第 1のパンチ外周に同軸上に配置され、ダイ側の対応しごき成形面と協働して被加工品の各段の周壁にスプライン歯形をしごき成形し、ダイの各段の段差位置で下降停止する 1ないし複数の外周パンチとに分割構成し、

前記第 1のパンチおよび外周パンチを一体に下降させて、被加工品の外側の周壁から順にしごき成形するが、外側の周壁のしごき成形後、その内側の周壁をしごき成形する際の外側の周壁のしごき成形圧を、内側の周壁のしごきによる段差部への材料の流入を低減できるように制御するようにしたものである。

被加工品の段差部内側に連設されている周壁が内側のパンチでしごかれることで、周壁の材料の一部が段差部側に流れようとするが、外側の周壁のしごき成形圧が制御されて、内側の周壁がしごかれて段差部側に向かう材料流れが規制されて、段差部に余肉が生じない。

請求の範囲第 2項では、請求の範囲第 1項に記載の段付き板金製プレス成形品におけるスプライン歯形のしごき成形方法において、前記外周の周壁のしごき成形圧の制御として、外側の周壁のしごき成形後、内側の周壁のしごき開始前に、外側の周壁をしごく外周パンチにしごき成形圧力よりも低い圧力を作用させるようにしたもので、内側の周壁は、外側のパンチに対し下降する内側のパンチにしごかれて、軸方向にスムーズに延びることで、段差部側に向かう材料流れが規制される。

請求の範囲第 3項では、請求の範囲第 1項または第 2項に記載の段付き板金製プレス成形品におけるスプライン歯形のしごき成形方法において、前記パンチの複数段のしごき成形面およびダイの複数段のしごき成形面に、それぞれスプライン歯形成形用の歯形を形成するようにしたもので、周壁の内外両側にスプライン歯形を成形できる。

請求の範囲第 4項に係わる板金製クラッチドラムにおいては、有底小径ドラム部に直角段差部を介して大径ドラム部が連設された板金製一体プレス成形ドラムの大径ドラム部内周面および小径ドラム部外周面に、請求の範囲第 1項〜 3のいずれかに記載の方法によってスプライン歯形をしごき成形するようにしたもので、小径ドラム部の周壁がしごかれている間、小径ドラム部が下方に延びることで、小径ドラム部の直角段差部側への材料流れが規制されて、直角段差部に余肉部が形成されず、さらに直角段差部は、外周パンチによって適度の加圧力でダイの段差部に押圧保持されるので、直角段差部が平坦な形状に成形される。図面の簡単な説明

図 1は本発明方法によってスプライン歯形が成形された板金製のクラッチドラムの斜視図、図 2は本発明方法を実施するための金型装置の全体構成を示す断面図、図 3は同金型装置を用いたクラツチドラムのスプライン歯形の成形工程説明図で、被加工品をパンチに取り付けた状態を示す図、図 4は同金型装置を用いたクラツチドラムのスプライン歯形の成形工程説明図で、大径ドラム部のしごき開始直前の状態を示す図、図 5は同金型装置を用いたクラツチドラムのスプライン歯形の成形工程説明図で、大径ドラム部のしごきが終了して、小径ドラム部のしごき開始直前の状態を示す図、図 6は同金型装置を用いたクラツチドラムのスプライン歯形の成形工程説明図で、小径ドラム部のしごきが終了した状態を示す図、図 7は第 1のパンチを第 2のパンチに作用する加圧力の特性を示す図、図 8は本発明方法の他の実施例を適用した他の成形品を示す断面図、図 9は本発明方法のさらに別の実施例を適用した成形品を示す断面図、図 1 0は従来の二段スプラィン歯形の同時成形工程を示す図で、成形前と成形後の状態を示す要部断面図、図 1 1は従来の方法における不具合を示す断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。

図 1は、本発明方法によって成形されたクラッチドラムの斜視図、図 2は、本発明の第 1の実施例方法が適用される金型装置の全体構成を示す断面図、図 3〜図 6は同金型装置を用いた成形手順を示す図、図 7は同金型装置のパンチに作用させる加圧力を示す図である。

図 2における金型装置は、有底小径ドラム部 1 bに直角段差部 1 aを介して大径ドラム部 1 cが連設された板金製一体プレス成形ドラムである被加工品 1 0の周壁それぞれに、スプライン歯形 2、 3をしごき成形する装置であり、下型 2 0 と、この下型 2 0に昇降可能に配置された上型 2 2とから構成されている。下型 2 0は、被加工品 1 0の外周形状に応じた内面形状のダイ 2 4と、ダイ 2 4の下部から内部にかけて配置されて、被加工品 1 0の底部を担持するクッション 2 6や、成形後に被加工品 1 0を突き押しするノックアウトピン 2 7、およびこれらに関連する各種器具などをベース上に備えた構成となっている。ダイ 2 4は、下部のダイ小径部 2 8と、このダイ小径部 2 8に直角段差 2 9を設けて連続し、下型 2 0上方に開口するダイ大径部 3 0とから構成され、それぞれの内周面（しごき成形面）には、スプライン歯形成形用の歯形 2 8 a， 3 0 a が形成されている。

これに対し、上型 2 2は、軸方向に昇降可能な小径ドラム部 1 bしごき成形用の第 1のパンチ 3 2と、第 1のパンチ 3 2の外周に同軸上に配置され、かつ第 1 のパンチ 3 2とは独立して軸方向に昇降可能な大径ドラム部 1 cしごき成形用の第 2のパンチ 3 4と、これらに関連する昇降機構を備えて構成され、第 1のパンチ 3 2および第 2のパンチ 3 4の外周（しごき成形面）にも、スプライン歯形成形用の歯形 3 2 a， 3 4 aが形成されている。

また、ダイ 2 8， 3 0とパンチ 3 2， 3 4とは、対応する歯形 2 8 a， 3 0 a と歯形 3 2 a， 3 4 aが互いに軸方向に嚙み合うように構成配置されて、ダイ 2 4とパンチ 3 2 , 3 4間の隙間を材料肉厚として、図 1に示すように、被加工品 1 0の上下の周壁それぞれの内外周面にスプライン歯形 2， 3をしごき成形するようになっている。

特に、パンチ 3 2， 3 4がー体に下降して、大径ドラム部 1 cにスプライン歯形 2をしごき成形した後、第 1のパンチ 3 2による小径ドラム部 1 bのしごき開始前に、第 2のパンチ 3 4に作用させる加圧力をしごき用加圧力より小さくなるように制御することで、第 1のパンチ 3 2により小径ドラム部 1 bがしごかれて段差部 1 aに流入しょうとする材料の余肉が、小径ドラム部 1 bがしごかれて軸方向にスムーズに延びることで規制（吸収）されて、直角段差部 l aに余肉が生じないようになっている。

また、歯形 2 8 aの導入部 2 8 a , の傾斜が垂直に対し 3 0〜4 5度に形成されて、小径ドラム部 1 bにおける有効歯長が大きくれる構造となっている。次に、この金型装置が被加工品の周壁それぞれにプライン歯形を成形する様子を、図 3〜図 7を参照して、詳細に説明する。

まず、図 3に示すように、第 1，第 2のパンチ 3 2， 3 4を下型 2 0の型面から離間させた待機位置として、段付有底容器状プレス成形品である被加工品 1 0 をパンチ 3 2， 3 4に被せてセットする。次に、図 4， 5に示すように、被加工品 1 0をクッション 2 6に下方から担持させた形態で、第 1，第 2のパンチ 3 2， 3 4を一体に下降させる。第 2のパンチ 3 4には、しごき成形のための所定の加圧力 P ₂ が作用しており、図 5に示すように、第 2のパンチ 3 4とダイ大径部 3 0によって被加工品 1 0の大径ドラム部 1 cがしごき成形される。このしごかれた状態の大径ドラム部 1 cは、しごかれる前の大径ドラム部 1 cに比べて、軸方向にその長さが長くなる。なお、第 1 のパンチ 3 2には所定の加圧力 P ' > (< P ₂ ) が作用して、第 2のパンチ 3 4 に対しその位置が口ックされて、第 2のパンチ 3 4と一体に下降する。

次に、図 5に示すように、第 2のパンチ 3 4とダイ大径部 3 0による大径ドラム部 1 cのしごき成形が終了した後、第 1のパンチ 3 2とダイ小径部 2 8による小径ドラム部 1 bのしごき成形の開始に合わせて、第 2のパンチ 3 4に作用する加圧力が P ₂ から P ' ₂ に低下するとともに、第 1のパンチ 3 2の加圧力は、当初の加圧力 P ' ！からしごき成形のための所定の加圧力 P , ( > Ρ ' ) が作用し、図 6に示すように、パンチ 3 2， 3 4がそれぞれ独立して下降することで、第 1のパンチ 3 2とダイ小径部 2 8によって、小径ドラム部 1 bがしごかれる。この小径ドラム部 1 bのしごき成形工程における小径ドラム部 1 bでは、しごかれることで軸方向上下に材料が流れようとするが、金型装置におけるパンチ 3 2， 3 4に作用する加圧力特性を図示する図 7に示されるように、段差部 l aを押圧する第 2のパンチ 3 4の小さな加圧力 P，に比べて第 1のパンチの加圧力 P , が大きいため、小径ドラム部 l bは、第 2のパンチ 3 4に対し下降する第 1 のパンチ 3 2にしごかれて軸方向にスムーズに延びることで、小径ドラム部 1 b から直角段差部 1 aに流入する材料の量が規制されることとなる。

さらに、図 6に示すように、下降した第 2のパンチ 3 4は、被加工品 1 0の段差部 1 aをダイの段差 2 9に加圧力 P ' ₂ で圧接保持するので、段差部 1 aは平坦な形状に成形される。

その後は、前記とは逆の順序で第 1のパンチ 3 2および第 2のパンチ 3 4がー体に上昇し、次いで、ノックアウトピン 2 7が突出して成形品 1を排出する。以上の工程を経て作られた成形品であるクラツチドラム 1は、その大径ドラム部 1 cの内外周面にスプライン歯形 2が形成され、かつ小径ドラム部 1 bの内外周面にスプライン歯形 3が形成され、さらに、その段差部 l aは、図 1に示すように、周壁に対し直角で、しかも平坦状であって、かつ大径ドラム部 1 cと小径ドラム部 1 bの径差も十分に大きくとれている。

なお、前記した実施例では、分割構成された複数のパンチのしごき成形面（外周面）と各パンチに対応する複数のダイのしごき成形面（内周面）のそれぞれにスプライン歯形成形用の歯形が形成されていたが、パンチとダイの対応するしごき成形面のいずれか一方にスプライン歯形成形用の歯形を形成するような金型構造であってもよい。即ち、図 8は、本発明の第 2の実施例方法によってしごき成形した板製プレス成形品を示す断面図で、大径ドラム部 4 2の内周面側と小径ドラム部 4 4の外周面側にだけスプライン溝 4 2 a， 4 4 aが成形された構造となつている。

この場合には、前記第 1の実施例における金型装において、大径ドラム部 4 2の外周面を成形するためのダイ大径部 3 0のしごき成形面（内周面）および小径ドラム部 4 4の内周面を成形するための第 1のパンチ 3 2のしごき成形面（外周面）に歯形を形成しない金型構造とすればよい。

図 9は、本発明の第 3の実施例方法によって、 3段の周壁それぞれの内外周面にスプライン歯形が成形された段付容器状プレス成形品を示している。

この場合には、前記第 1の実施例における金型装置における第 2のパンチ 3 4 の外周に相対昇降可能な第 3のパンチを同軸配置し、一方、ダイ大径部 3 0の上に第 3のパンチに対応するダイを同軸配置した構造とする。そして、第 3のパンチによる最外側の周壁のしごき成形終了後に、第 3のパンチの加圧力を制御してその内側の周壁をしごき成形し、その内側の周壁のしごき成形終了後に、第 2のパンチ 3 4の加圧力を制御して最内側の周壁をしごき成形することで、被加工品のそれぞれの段差部への材料の流れ込みを少なくし、これによつて 2段の直角段差部に余肉部が形成されることがない。 '

以上述べた実施例では、プレス成形品の周壁の内周および Zまたは外周にスプライン歯形を成形したが、その他、例えば、ギア形状歯形、その他の歯形一般を成形することができる。産業上の利用可能性

以上の説明により明らかなように、本発明によるスプライン歯形のしごき成形方法によれば、スプライン歯形のしごき成形時における被カ卩ェ品の段差部への材料の流れ込みが少ないので、段差部での余肉の発生や、これに伴う欠損を防止できる。

またこれによつて、小径部と大径部の径の差の制限が解消され、段差部における平坦性を確保できるため、より自由度の高い製品設計を行うことができる。また、請求の範囲第 4項に係るクラッチドラムによれば、ドラムを軸方向に大きくすることなく、即ち、クラッチ装置を大型化することなく、外径ドラム部と小径ドラム部の径差を大きくすることができる。

Claims

請求の範囲

1 . プレス成形品である被加工品の外周形状に対応する複数段のしごき成形面が形成された成形用のダイと、被加工品の内周形状に対応する複数段のしごき成形面が形成された成形用のパンチとを軸方向に嚙み合わせて、径の異なる複数の周壁が段差部を介し連設された段付き板金製カップ型一体プレス成形品の各周壁における内外少なくともいずれか一方の面にスプライン歯形をしごき成形する方法において、

前記パンチは、ダイ側の対応しごき成形面と協働して被加工品の最深部の周壁にスプライン歯形をしごき成形する第 1のパンチと、第 1のパンチ外周に同軸状に配置され、ダイ側の対応しごき成形面と協働して被加工品の各段の周壁にスプライン歯形をしごき成形し、ダイの各段の段差位置で下降停止する 1ないし複数の外周パンチとに分割構成され、

前記第 1のパンチおょぴ外周パンチを一体に下降させて、被加工品の外側の周壁から順にしごき成形するが、外側の周壁のしごき成形後、その内側の周壁をしごき成形する際の外側の周壁のしごき成形圧を、内側の周壁のしごきによる段差部への材料流入を低減できるように制御することを特徴とする段付き板金製プレス成形品におけるスプライン歯形のしごき成形方法。

2 . 前記外側の周壁のしごき成形圧の制御は、外側の周壁のしごき成形終了後、内側の周壁のしごき開始前に、外側の周壁をしごく外周パンチにしごき成形圧力よりも低い圧力を作用させることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の段付き板金製プレス成形品におけるスプライン歯形のしごき成形方法。

3 . 前記パンチの複数段のしごき成形面およびダイの複数段のしごき成形面には、それぞれスプライン歯形成形用の歯形が形成されたことを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載の段付き板金製プレス成形品におけるスプライン歯形のしごき成形方法。

4 . 有底小径ドラム部に直角段差部を介して大径ドラム部が連設された板金製一体プレス成形ドラムの大径ドラム部内周面および小径ドラム部外周面に、請求の範囲第 1項、第 2項、第 3項のいずれかに記載の方法によってスプライン歯形がしごき成形されたことを特徴とする板金製：