JP2018076895A - Clutch drum manufacturing method - Google Patents

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要介 金原
Yosuke Kanehara
要介 金原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a clutch drum 1, capable of improving its strength and enabling thinning compared to conventional arts, without generating partial fracture around a groove 32 of a snap ring 17 molded into a half-punched state.SOLUTION: A manufacturing method of a clutch drum 1 comprises: preparing a clutch drum 1 where large-diameter splines and small-diameter splines, extending in an axial direction, are formed alternately in a circumferential direction; and forming a groove 32 on an inner periphery of one end part in the axial direction of the small-diameter spline, into which a snap ring 17 is fitted. The groove 32 is formed into a half-punched state by a punch and a die 30 facing the punch with the clutch drum 1 held therebetween, and on a surface of the die 30 facing the punch, a convex part 40 is provided.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、各種機械製品の部品として用いられるクラッチドラムの製造方法に関する。より詳細には、クラッチドラムの止め輪溝の成形に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a clutch drum used as a part of various machine products. More specifically, the present invention relates to the formation of a retaining ring groove of a clutch drum.

例えば、自動変速機用の湿式多板クラッチに用いられるクラッチドラムには、内外周面に、軸方向に延在する複数のスプラインが形成されている。内周側のスプラインの軸方向端部の近傍には、周方向に延在する溝が形成されている。   For example, a clutch drum used in a wet multi-plate clutch for an automatic transmission has a plurality of splines extending in the axial direction on the inner and outer peripheral surfaces. A groove extending in the circumferential direction is formed in the vicinity of the axial end of the inner peripheral spline.

この溝には、クラッチドラムに収容される摩擦板、セパレータプレートを軸方向で保持するための止め輪が嵌合している。クラッチドラムに止め輪の嵌合する周溝を形成することは、特許文献1及び2に記載されている。   A retaining ring for holding the friction plate and separator plate accommodated in the clutch drum in the axial direction is fitted in the groove. Patent Documents 1 and 2 describe forming a circumferential groove into which a retaining ring fits in a clutch drum.

上記特許文献1及び2においては、できるだけ薄肉の素材を用いて、スプラインの小径部に対して、パンチと、パンチに対向する面が平坦なダイからなる金型で、止め輪の溝を成形している。   In Patent Documents 1 and 2, the groove of the retaining ring is formed with a die made of a punch and a die having a flat surface facing the punch with respect to the small diameter portion of the spline, using a material that is as thin as possible. ing.

特開2002−372071号公報JP 2002-372071 A 特開昭58−225225号公報JP 58-225225 A

しかしながら、薄肉の素材で成形されたクラッチドラムに周溝を成形する場合、素材板厚に対して溝深さが占める割合が増加し、周溝の成形中に周溝の周辺に部分破断が生じるため、ドラムの強度及び剛性を確保するためにはある程度の素材板厚が必要となる。従って、限度を超えた薄肉化は困難であった。   However, when a circumferential groove is formed on a clutch drum formed of a thin material, the ratio of the groove depth to the material plate thickness increases, and a partial fracture occurs around the circumferential groove during the formation of the circumferential groove. Therefore, a certain amount of material plate thickness is required to ensure the strength and rigidity of the drum. Therefore, it was difficult to reduce the thickness beyond the limit.

薄肉の素材を用いた場合でも、周溝の成形中に部分破断が生じることのない、クラッチドラムの製造方法が求められていた。   Even when a thin material is used, there has been a demand for a method of manufacturing a clutch drum that does not cause partial breakage during the formation of a circumferential groove.

従って、本発明の目的は、半抜き成形された止め輪の溝の周辺に部分破断が発生せず、強度が向上し、従来に比べて薄肉化することが可能なクラッチドラムの製造方法を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a clutch drum that does not cause partial breakage around the groove of the half-cut molded retaining ring, has improved strength, and can be made thinner than before. It is to be.

上記目的を達成するため、本発明のクラッチドラムの製造方法は、
軸方向に延在する大径のスプラインと小径のスプラインを周方向に交互に形成したクラッチドラムを用意すること、
前記小径のスプラインの軸方向の一端部の内周に止め輪の嵌合する環状の溝を形成すること、
を含み、前記環状の溝は、パンチと、前記クラッチドラムを挟んで該パンチに対向するダイによる半抜き加工で形成され、前記ダイの前記パンチに対向する面には凸部が設けられていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing the clutch drum of the present invention includes:
Preparing a clutch drum in which large-diameter splines and small-diameter splines extending in the axial direction are alternately formed in the circumferential direction;
Forming an annular groove that fits a retaining ring on the inner periphery of one axial end of the small-diameter spline;
The annular groove is formed by half punching with a punch and a die facing the punch across the clutch drum, and a convex portion is provided on a surface of the die facing the punch It is characterized by that.

半抜き成形された止め輪溝に部分破断が発生しないため、クラッチドラムの強度向上が可能となる。   Since the partial breakage does not occur in the half-cut molded retaining ring groove, the strength of the clutch drum can be improved.

更なる薄肉素材の使用が可能となる。これにより、従来に比べて約30%程度薄い材料で製造でき、クラッチドラムの軽量化(クラッチドラム単体で約30%程度軽量化することができる)が実現できる。クラッチドラムの省スペース化が実現できる。   Further thin-walled material can be used. As a result, it can be manufactured with a material that is approximately 30% thinner than the conventional one, and the weight of the clutch drum can be reduced (the clutch drum can be reduced by approximately 30%). Space saving of the clutch drum can be realized.

本発明のクラッチドラム1を備えた湿式多板クラッチ10の軸方向部分断面図である。It is an axial direction fragmentary sectional view of the wet multi-plate clutch 10 provided with the clutch drum 1 of this invention. 本発明のクラッチドラム1の製造方法で用いるクラッチドラム1の斜視図である。It is a perspective view of the clutch drum 1 used with the manufacturing method of the clutch drum 1 of this invention. 金型でクラッチドラム1の小径のスプライン8に止め輪17の嵌合する溝32を形成する工程を説明する図であり、(a)は、正面図、(b)は側面図である。It is a figure explaining the process of forming the groove | channel 32 which the retaining ring 17 fits in the small diameter spline 8 of the clutch drum 1 with a metal mold | die, (a) is a front view, (b) is a side view. 金型でクラッチドラム1の小径のスプライン8に止め輪17の嵌合する溝32を形成する工程を説明する図であり、(a)は、外径側から見た斜視図、(b)は内径側から見た斜視図である。It is a figure explaining the process of forming the groove | channel 32 which the retaining ring 17 fits in the small diameter spline 8 of the clutch drum 1 with a metal mold | die, (a) is the perspective view seen from the outer diameter side, (b) is It is the perspective view seen from the inner diameter side. ダイ30の凸部40と他の部材との関係を説明するためのクラッチドラム1の部分正面図である。It is a partial front view of the clutch drum 1 for demonstrating the relationship between the convex part 40 of die | dye 30, and another member. 本発明の製造方法によって、製造されたクラッチドラム1の斜視図である。It is a perspective view of the clutch drum 1 manufactured by the manufacturing method of this invention.

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。尚、以下説明する実施例は、本発明を例示するものであり、本発明は実施例に限定されない。また、図面において同一部分は同一符号で示してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the Example described below illustrates this invention and this invention is not limited to an Example. In the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals.

図1は、本発明のクラッチドラム1を備えた湿式多板クラッチ10の軸方向部分断面図である。湿式多板クラッチ10は、軸方向の一端部で開放したほぼ円筒形のクラッチドラム1と、クラッチドラム1の内周に配置され、同軸上で相対回転するハブ4を備えている。湿式多板クラッチ10は、更にクラッチドラム1の内周に設けられたスプライン8に軸方向で移動自在に配置された環状のセパレータプレート2を備えている。また、湿式多板クラッチ10は、ハブ4の外周に設けられたスプライン5にセパレータプレート2と軸方向で交互に配置され、摩擦材セグメント12が接着剤などで固定された摩擦面を有する環状の摩擦板3とを備えている。   FIG. 1 is a partial cross-sectional view in the axial direction of a wet multi-plate clutch 10 provided with a clutch drum 1 of the present invention. The wet multi-plate clutch 10 includes a substantially cylindrical clutch drum 1 that is opened at one end in the axial direction, and a hub 4 that is disposed on the inner periphery of the clutch drum 1 and relatively rotates coaxially. The wet multi-plate clutch 10 further includes an annular separator plate 2 disposed on a spline 8 provided on the inner periphery of the clutch drum 1 so as to be movable in the axial direction. In addition, the wet multi-plate clutch 10 is arranged in an alternating manner in the axial direction with the separator plate 2 on the splines 5 provided on the outer periphery of the hub 4, and has an annular shape having a friction surface to which the friction material segments 12 are fixed with an adhesive or the like. And a friction plate 3.

セパレータプレート2はスプライン8に係合するスプライン部2aを、また摩擦板3は、スプライン5に係合するスプライン部3aをそれぞれ備えている。摩擦板3とセパレータプレート2はそれぞれ複数個設けられている。   The separator plate 2 includes a spline portion 2 a that engages with the spline 8, and the friction plate 3 includes a spline portion 3 a that engages with the spline 5. A plurality of friction plates 3 and separator plates 2 are provided.

湿式多板クラッチ10は、更に、セパレータプレート2と摩擦板3とを押圧し締結させるピストン6を備えている。また、湿式多板クラッチ10は、セパレータプレート2及び摩擦板3を軸方向の一端で固定状態に保持するため、クラッチドラム1の内周に設けられたバッキングプレート7とそれを保持する止め輪17とを備えている。   The wet multi-plate clutch 10 further includes a piston 6 that presses and fastens the separator plate 2 and the friction plate 3. Further, the wet multi-plate clutch 10 holds the separator plate 2 and the friction plate 3 in a fixed state at one end in the axial direction, so that a backing plate 7 provided on the inner periphery of the clutch drum 1 and a retaining ring 17 for holding the backing plate 7 are provided. And.

図1に示すように、ピストン6は、クラッチドラム1の閉口端内で軸方向摺動自在に配置されている。ピストン6の外周面とクラッチドラム1の内面との間にはOリング9が介装されている。また、ピストン6の内周面とクラッチドラム1の内周円筒部(不図示)の外周面との間にもシール部材(不図示)が介装されている。従って、クラッチドラム1の閉口端の内面とピストン6との間に油密状態の油圧室11が画成される。   As shown in FIG. 1, the piston 6 is slidably disposed in the axial direction within the closed end of the clutch drum 1. An O-ring 9 is interposed between the outer peripheral surface of the piston 6 and the inner surface of the clutch drum 1. Further, a seal member (not shown) is also interposed between the inner peripheral surface of the piston 6 and the outer peripheral surface of the inner peripheral cylindrical portion (not shown) of the clutch drum 1. Therefore, an oil tight hydraulic chamber 11 is defined between the inner surface of the closed end of the clutch drum 1 and the piston 6.

ハブ4に軸方向摺動自在に保持された摩擦板3は、その両面に所定の摩擦係数を有する摩擦材セグメント12及び13が固定されている。しかしながら、摩擦材セグメント12及び13は、摩擦板3の片面のみに設けることもできる。また、ハブ4には径方向に貫通した潤滑油供給口15が設けられ、この潤滑油供給口15を介して湿式多板クラッチ10の内径側から外径側へと潤滑油が供給されている。   The friction plate 3 slidably held in the axial direction by the hub 4 is fixed with friction material segments 12 and 13 having a predetermined friction coefficient on both surfaces thereof. However, the friction material segments 12 and 13 may be provided only on one side of the friction plate 3. The hub 4 is provided with a lubricating oil supply port 15 penetrating in the radial direction, and the lubricating oil is supplied from the inner diameter side to the outer diameter side of the wet multi-plate clutch 10 through the lubricating oil supply port 15. .

以上のように構成された湿式多板クラッチ10は、次のようにクラッチの係合(締結)及び解除をする。図1の状態は、クラッチ解除状態を示しておりセパレータプレート2と摩擦板3とはそれぞれ離れている。解除状態では、不図示のリターンスプリングの付勢力により、ピストン6はクラッチドラム1の閉口端側に当接している。   The wet multi-plate clutch 10 configured as described above engages (fastens) and releases the clutch as follows. The state of FIG. 1 shows a clutch release state, and the separator plate 2 and the friction plate 3 are separated from each other. In the released state, the piston 6 is in contact with the closed end side of the clutch drum 1 by the biasing force of a return spring (not shown).

この状態で湿式多板クラッチ10を係合させるには、ピストン6とクラッチドラム1との間に画成された油圧室11に油圧を供給する。油圧の上昇に伴い、リターンスプリング(不図示)の付勢力に抗して、ピストン6は、図1において軸方向右に移動し、セパレータプレート2と摩擦板3とを密着させる。これにより湿式多板クラッチ10が係合される。   In order to engage the wet multi-plate clutch 10 in this state, hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 11 defined between the piston 6 and the clutch drum 1. As the hydraulic pressure rises, the piston 6 moves to the right in the axial direction in FIG. 1 against the urging force of a return spring (not shown) to bring the separator plate 2 and the friction plate 3 into close contact. As a result, the wet multi-plate clutch 10 is engaged.

湿式多板クラッチ10の係合後、湿式多板クラッチ10を再度解除するには、油圧室11の油圧を解除する。油圧が解除されると、ピストン6はリターンスプリング(不図示)の付勢力により、クラッチドラム1の閉口端に当接する位置まで移動する。すなわち、湿式多板クラッチ10が解除される。   To release the wet multi-plate clutch 10 again after the wet multi-plate clutch 10 is engaged, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 11 is released. When the hydraulic pressure is released, the piston 6 moves to a position where it abuts against the closed end of the clutch drum 1 by the urging force of a return spring (not shown). That is, the wet multi-plate clutch 10 is released.

以下、本発明のクラッチドラム1の製造方法を説明する。図2は、本発明のクラッチドラム1の製造方法で用いる加工前のクラッチドラム1の斜視図である。クラッチドラム1は、全体が円筒形の形状をしており、軸方向に延在、それぞれ複数の大径のスプライン28と小径のスプライン8を周方向に交互に形成してある。クラッチドラム1の軸方向の一端は中央部を除いて閉じられている。また、他方の軸方向端部は開放されている。   Hereinafter, the manufacturing method of the clutch drum 1 of this invention is demonstrated. FIG. 2 is a perspective view of the clutch drum 1 before being used in the method for manufacturing the clutch drum 1 of the present invention. The clutch drum 1 has a cylindrical shape as a whole, and extends in the axial direction. A plurality of large-diameter splines 28 and small-diameter splines 8 are alternately formed in the circumferential direction. One end of the clutch drum 1 in the axial direction is closed except for the central portion. The other axial end is open.

図3は、ダイ30とパンチ31からなる金型でクラッチドラム1の小径のスプライン8に止め輪17が嵌合し、周方向に延在する溝32を形成する工程を説明する図であり、(a)は、正面図、(b)は側面図である。溝32は、小径のスプライン8に設けられているが、クラッチドラム1の内周に、環状に設けられている。   FIG. 3 is a diagram illustrating a process of forming a groove 32 extending in the circumferential direction by fitting the retaining ring 17 to the small-diameter spline 8 of the clutch drum 1 with a die composed of a die 30 and a punch 31. (A) is a front view, (b) is a side view. The groove 32 is provided in the small-diameter spline 8, but is provided in an annular shape on the inner periphery of the clutch drum 1.

図3(a)において、ダイ30とパンチ31からなる金型により、クラッチドラム1の止め輪17の溝32を形成する。ダイ30は、小径のスプライン8の外径側に配置され、パンチ31は、内径側に配置されている。この状態で、パンチ31をダイ30に押圧し、小径のスプライン8を挟むことで、後述の溝32を半抜き加工で形成する。図3(b)に示すように、パンチ31に対向し、パンチ31の突起31aが、素材であるクラッチドラム1を挟んで対向するダイ30の面には凸部40が一体的に設けられている。このように、溝32を形成することで、クラッチドラム1の素材の移動量が均一化し、溝32の周囲での部分破断を防ぐことができる。   In FIG. 3A, a groove 32 of the retaining ring 17 of the clutch drum 1 is formed by a die composed of a die 30 and a punch 31. The die 30 is disposed on the outer diameter side of the small-diameter spline 8, and the punch 31 is disposed on the inner diameter side. In this state, the punch 31 is pressed against the die 30 and the small-diameter spline 8 is sandwiched, whereby a groove 32 described later is formed by half blanking. As shown in FIG. 3B, a convex portion 40 is integrally provided on the surface of the die 30 that faces the punch 31 and the protrusion 31a of the punch 31 faces the clutch drum 1 that is the material. Yes. In this way, by forming the groove 32, the amount of movement of the material of the clutch drum 1 can be made uniform, and partial breakage around the groove 32 can be prevented.

図4は、金型でクラッチドラム1の小径のスプライン8に止め輪17の嵌合する溝32を形成する工程により、止め輪17の溝32が形成された状態を説明する図であり、(a)は、外径側から見た斜視図、(b)は内径側から見た斜視図である。パンチ31は、クラッチドラム1の内径側に配置し、ダイ30は、クラッチドラム1の外径側に配置されている。   FIG. 4 is a diagram for explaining a state in which the groove 32 of the retaining ring 17 is formed by the step of forming the groove 32 in which the retaining ring 17 is fitted to the small-diameter spline 8 of the clutch drum 1 with a mold. (a) is a perspective view seen from the outer diameter side, (b) is a perspective view seen from the inner diameter side. The punch 31 is disposed on the inner diameter side of the clutch drum 1, and the die 30 is disposed on the outer diameter side of the clutch drum 1.

ダイ30に凸部40が設けられているため、クラッチドラム1の小径のスプライン8の外径側には、凸部40に相補的な形状が生じている。しかしながら、図4(b)に示すように、溝32の形状は、平坦な底面を有する従来の形状と同じである。   Since the convex portion 40 is provided on the die 30, a shape complementary to the convex portion 40 is generated on the outer diameter side of the small-diameter spline 8 of the clutch drum 1. However, as shown in FIG. 4B, the shape of the groove 32 is the same as the conventional shape having a flat bottom surface.

凸部40に相補的な形状が生じ、素材移動量を制限できるため、従来、溝32の周辺に生じた部分破断が生じなくなる。ダイ30に凸部40を設けるだけのため、パンチ31は従来の製品をそのまま使用することができる。   Since a complementary shape is generated in the convex portion 40 and the amount of movement of the material can be limited, there is no partial breakage that has conventionally occurred around the groove 32. Since only the convex portion 40 is provided on the die 30, the conventional product can be used as the punch 31 as it is.

クラッチドラム1の全周に複数の溝32を形成する工程は、溝32を一つずつ形成するワンショットでも良いが、全周を、たとえば3分割して、一度に複数の溝32を形成することも可能である。   The step of forming the plurality of grooves 32 on the entire circumference of the clutch drum 1 may be one shot in which the grooves 32 are formed one by one, but the entire circumference is divided into, for example, three to form the plurality of grooves 32 at one time. It is also possible.

ここで、図5を参照して、ダイ30の凸部40と他の部材との関係を説明する。図5において、小径のスプライン8の外面8aとダイ30の凸部40の頂面40aとの間の距離Aは、クラッチドラム1の素材の板厚の50%以下となるように設定することができる。   Here, with reference to FIG. 5, the relationship between the convex part 40 of the die | dye 30 and another member is demonstrated. In FIG. 5, the distance A between the outer surface 8 a of the small-diameter spline 8 and the top surface 40 a of the convex portion 40 of the die 30 can be set to be 50% or less of the thickness of the material of the clutch drum 1. it can.

また、大径のスプライン28間に画成される凹部8bと凸部40の円周方向の寸法関係は以下のように設定する。凸部40の円周方向の長さCは、凹部8bの長さBの40−80%の範囲となるように設定する。   The dimensional relationship in the circumferential direction between the concave portion 8b and the convex portion 40 defined between the large-diameter splines 28 is set as follows. The circumferential length C of the convex portion 40 is set to be in the range of 40-80% of the length B of the concave portion 8b.

図6は、本発明の製造方法によって、製造されたクラッチドラム1の斜視図である。クラッチドラム1の開放端側の全周にわたって、止め輪17が嵌合する溝32が小径のスプライン8の内周面に形成されている。   FIG. 6 is a perspective view of the clutch drum 1 manufactured by the manufacturing method of the present invention. A groove 32 into which the retaining ring 17 is fitted is formed on the inner peripheral surface of the small-diameter spline 8 over the entire circumference on the open end side of the clutch drum 1.

凸部40は、正面からみて台形の形状であるが、その他の形状にすることも可能である。また、溝32を形成することで、クラッチドラム1の外周面の周方向に複数形成される凹部8bは潤滑油の通路として用いることが可能となる。   The convex portion 40 has a trapezoidal shape when viewed from the front, but may have other shapes. Further, by forming the groove 32, a plurality of recesses 8b formed in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the clutch drum 1 can be used as a passage for lubricating oil.

以上説明した本発明は、上記実施例に限定するものではなく、各種の変更が可能なことは言うまでもない。尚、溝、凹凸部、突起は、実際の大きさではなく、説明の便宜上、誇張して示していることは言うまでもない。   It goes without saying that the present invention described above is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. Needless to say, the grooves, the concavo-convex portions, and the protrusions are exaggerated for convenience of explanation rather than actual sizes.

以上説明した本発明は、各種機械製品の部品として、また自動変速機を搭載する車両などにおいて利用できる。   The present invention described above can be used as a part of various machine products and in a vehicle equipped with an automatic transmission.

1 クラッチドラム
2 セパレータプレート
3 摩擦板
4 ハブ
5 スプライン
6 ピストン
8 小径のスプライン
10 湿式多板クラッチ
12 摩擦材セグメント
12a、12b 油溝
17 止め輪
20 コアプレート
28 大径のスプライン
30 ダイ
31 パンチ
32 溝
40 凸部
1 Clutch drum 2 Separator plate 3 Friction plate 4 Hub 5 Spline 6 Piston 8 Small diameter spline 10 Wet multi-plate clutch 12 Friction material segments 12a and 12b Oil groove 17 Retaining ring 20 Core plate 28 Large diameter spline 30 Die 31 Punch 32 Groove 40 Convex

Claims (3)

クラッチドラムの製造方法であって、
軸方向に延在する大径のスプラインと小径のスプラインを周方向に交互に形成したクラッチドラムを用意すること、
前記小径のスプラインの軸方向の一端部の内周に止め輪の嵌合する溝を形成すること、
を含み、前記溝は、パンチと、前記クラッチドラムを挟んで該パンチに対向するダイによる半抜き加工で形成され、前記ダイの前記パンチに対向する面には凸部が設けられていることを特徴とするクラッチドラムの製造方法。
A method of manufacturing a clutch drum,
Preparing a clutch drum in which large-diameter splines and small-diameter splines extending in the axial direction are alternately formed in the circumferential direction;
Forming a groove for fitting a retaining ring on the inner periphery of one end of the small-diameter spline in the axial direction;
The groove is formed by a half punching process with a punch and a die facing the punch across the clutch drum, and a convex portion is provided on a surface of the die facing the punch. A method for producing a clutch drum.
前記小径のスプラインの外面と前記ダイの凸部の頂面との間の距離は、前記クラッチドラムの素材の板厚の50%以下であることを特徴とする請求項1に記載のクラッチドラムの製造方法。   2. The clutch drum according to claim 1, wherein a distance between an outer surface of the small-diameter spline and a top surface of the convex portion of the die is 50% or less of a plate thickness of the material of the clutch drum. Production method. 前記凸部の円周方向の長さは、前記大径のスプライン間に画成される凹部の長さの40−80%の範囲であることを特徴とする請求項1または2に記載のクラッチドラムの製造方法。   The clutch according to claim 1 or 2, wherein a length of the convex portion in a circumferential direction is in a range of 40 to 80% of a length of the concave portion defined between the large-diameter splines. Drum manufacturing method.
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