JPH10220493A - ダイヤフラムスプリングの製造方法 - Google Patents
ダイヤフラムスプリングの製造方法Info
- Publication number
- JPH10220493A JPH10220493A JP9029256A JP2925697A JPH10220493A JP H10220493 A JPH10220493 A JP H10220493A JP 9029256 A JP9029256 A JP 9029256A JP 2925697 A JP2925697 A JP 2925697A JP H10220493 A JPH10220493 A JP H10220493A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm spring
- shot peening
- stress
- annular elastic
- outer peripheral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D13/00—Friction clutches
- F16D13/58—Details
- F16D13/583—Diaphragm-springs, e.g. Belleville
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Springs (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ショットピーニングを行っても、ダイヤフラ
ムスプリングのレバー部に反りなどの変形をを生じさせ
にくくする。 【解決手段】 ダイヤフラムスプリング製造方法は、準
備工程とショットピーニング工程とを含んでいる。準備
工程では、環状の弾性部５ａと、環状弾性部５ａから半
径方向内側に延びる複数のレバー部５ｂとを備えたダイ
ヤフラムスプリング５を用意する。ショットピーニング
工程では、弾性部５ａの引っ張り応力発生側の外周部１
２と内周部１３のみにショットピーニングを施す。
ムスプリングのレバー部に反りなどの変形をを生じさせ
にくくする。 【解決手段】 ダイヤフラムスプリング製造方法は、準
備工程とショットピーニング工程とを含んでいる。準備
工程では、環状の弾性部５ａと、環状弾性部５ａから半
径方向内側に延びる複数のレバー部５ｂとを備えたダイ
ヤフラムスプリング５を用意する。ショットピーニング
工程では、弾性部５ａの引っ張り応力発生側の外周部１
２と内周部１３のみにショットピーニングを施す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤフラムスプ
リングの製造方法に関し、特に、クラッチカバー組立体
に用いられるダイヤフラムスプリングに、ショットピー
ニングにより残留応力を付与する方法に関する。
リングの製造方法に関し、特に、クラッチカバー組立体
に用いられるダイヤフラムスプリングに、ショットピー
ニングにより残留応力を付与する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ダイヤフラムスプリングは、クラッチカ
バー組立体に用いられる円板状の部材であり、環状の弾
性部と、そこから径方向内側に延びる複数のレバー部と
から構成されている。環状弾性部は内外周の一方がクラ
ッチカバー側に支持され、他方がプレッシャープレート
を付勢している。複数のレバー部先端には、軸受等から
なるレリーズ装置が係合している。
バー組立体に用いられる円板状の部材であり、環状の弾
性部と、そこから径方向内側に延びる複数のレバー部と
から構成されている。環状弾性部は内外周の一方がクラ
ッチカバー側に支持され、他方がプレッシャープレート
を付勢している。複数のレバー部先端には、軸受等から
なるレリーズ装置が係合している。
【０００３】このようなダイヤフラムスプリングでは、
引張応力発生側にショットピーニングを行って、疲労強
度の向上を図っている。より具体的には、粒径０．５〜
１．５ｍｍの小さな金属球を５０〜８０ｍ／秒の速度で
ダイヤフラムスプリングの表面に打ち付け、ダイヤフラ
ムスプリングの表面層のみに塑性加工を施している。こ
のようにショットピーニングを行うと、無数のショット
で表面層はミクロ的に展延されるが、内面層からの拘束
により延びることはできないから、結果的に表面層に大
きい圧縮の残留応力が発生し、この残留応力により、疲
労強度が１００ｋｇｆ／ｍｍ2 程度に向上する。
引張応力発生側にショットピーニングを行って、疲労強
度の向上を図っている。より具体的には、粒径０．５〜
１．５ｍｍの小さな金属球を５０〜８０ｍ／秒の速度で
ダイヤフラムスプリングの表面に打ち付け、ダイヤフラ
ムスプリングの表面層のみに塑性加工を施している。こ
のようにショットピーニングを行うと、無数のショット
で表面層はミクロ的に展延されるが、内面層からの拘束
により延びることはできないから、結果的に表面層に大
きい圧縮の残留応力が発生し、この残留応力により、疲
労強度が１００ｋｇｆ／ｍｍ2 程度に向上する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のショットピーニ
ングは、ダイヤフラムスプリングの引張応力発生側の面
全体に施されている。従って、レバー部に反り等の変形
が生じる。本発明の目的は、ショットピーニングを行っ
てもダイヤフラムスプリングのレバー部等に反りなどの
変形を生じさせにくくすることにある。
ングは、ダイヤフラムスプリングの引張応力発生側の面
全体に施されている。従って、レバー部に反り等の変形
が生じる。本発明の目的は、ショットピーニングを行っ
てもダイヤフラムスプリングのレバー部等に反りなどの
変形を生じさせにくくすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のダイヤ
フラムスプリング製造方法は、準備工程とショットピー
ニング工程とを含んでいる。準備工程では、環状の弾性
部と、前記弾性部から半径方向内側に延びる複数のレバ
ー部とを備えたダイヤフラムスプリングを用意する。シ
ョットピーニング工程では、弾性部の引っ張り応力発生
側の外周部と内周部のみにショットピーニングを施す。
引っ張り応力の大きい外周部と、耐久性に関して問題が
生じやすい内周部には残留応力が与えられているため、
動作時の応力に関する問題が生じにくい。また、弾性部
の半径方向中間部及びレバー部にショットピーニングが
施されないため、それらの部分は変形が生じにくくなっ
ている。
フラムスプリング製造方法は、準備工程とショットピー
ニング工程とを含んでいる。準備工程では、環状の弾性
部と、前記弾性部から半径方向内側に延びる複数のレバ
ー部とを備えたダイヤフラムスプリングを用意する。シ
ョットピーニング工程では、弾性部の引っ張り応力発生
側の外周部と内周部のみにショットピーニングを施す。
引っ張り応力の大きい外周部と、耐久性に関して問題が
生じやすい内周部には残留応力が与えられているため、
動作時の応力に関する問題が生じにくい。また、弾性部
の半径方向中間部及びレバー部にショットピーニングが
施されないため、それらの部分は変形が生じにくくなっ
ている。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１に示すクラッチカバー組立体
１は、図示しないフライホイールに外周部が固定される
クラッチカバー２と、クラッチカバー２の内周側に配置
されたプレッシャープレート３と、プレッシャープレー
ト３とクラッチカバー２とを連結するストラッププレー
ト４と、ダイヤフラムスプリング５と、クラッチカバー
２の内周側から折り曲げられたタブ７に支持されるとと
もにダイヤフラムスプリング５を支持する２本のワイヤ
ーリング６とから構成されている。
１は、図示しないフライホイールに外周部が固定される
クラッチカバー２と、クラッチカバー２の内周側に配置
されたプレッシャープレート３と、プレッシャープレー
ト３とクラッチカバー２とを連結するストラッププレー
ト４と、ダイヤフラムスプリング５と、クラッチカバー
２の内周側から折り曲げられたタブ７に支持されるとと
もにダイヤフラムスプリング５を支持する２本のワイヤ
ーリング６とから構成されている。
【０００７】ダイヤフラムスプリング５は、図２からも
明らかなように、環状弾性部５ａと、環状弾性部５ａか
ら径方向内側に延びる複数のレバー部５ｂとから構成さ
れている。隣接するレバー部５ｂの間にはスリット５ｃ
が形成されており、さらにスリット５ｃの基端部には小
判孔５ｄが形成されている。図１のクラッチカバー２の
タブ７は、いくつかの小判孔５ｄを貫通し、さらに径方
向外側に折り曲げられている。２本のワイヤリング６
は、環状弾性部５ａの内周部１３を軸方向に挟んでい
る。環状弾性部５ａの外周部１２はプレッシャープレー
ト６に当接している。ダイヤフラムスプリング５のレバ
ー部５ｂの先端すなわち中心孔５ｅ周辺には、図示しな
いレリーズ装置が係合している。
明らかなように、環状弾性部５ａと、環状弾性部５ａか
ら径方向内側に延びる複数のレバー部５ｂとから構成さ
れている。隣接するレバー部５ｂの間にはスリット５ｃ
が形成されており、さらにスリット５ｃの基端部には小
判孔５ｄが形成されている。図１のクラッチカバー２の
タブ７は、いくつかの小判孔５ｄを貫通し、さらに径方
向外側に折り曲げられている。２本のワイヤリング６
は、環状弾性部５ａの内周部１３を軸方向に挟んでい
る。環状弾性部５ａの外周部１２はプレッシャープレー
ト６に当接している。ダイヤフラムスプリング５のレバ
ー部５ｂの先端すなわち中心孔５ｅ周辺には、図示しな
いレリーズ装置が係合している。
【０００８】ダイヤフラムスプリング５の製造工程につ
いて説明する。まず、鋼のプレート材から、内外径を打
ち抜いて円板状のプレート部材を得る。次に、スリット
５ｃ及び小判孔５ｄを打ち抜く。続いて、平面修正と研
磨を行う。さらに、コイニングを行い、仕上げの内径を
打ち抜く。最後に、皿押しを行い、ダイヤフラムスプリ
ングの形状を整える。
いて説明する。まず、鋼のプレート材から、内外径を打
ち抜いて円板状のプレート部材を得る。次に、スリット
５ｃ及び小判孔５ｄを打ち抜く。続いて、平面修正と研
磨を行う。さらに、コイニングを行い、仕上げの内径を
打ち抜く。最後に、皿押しを行い、ダイヤフラムスプリ
ングの形状を整える。
【０００９】次に、平板状のダイヤフラムスプリング５
に皿押しを施して、ダイヤフラムスプリング５を、図３
に示す如く、円錐状に成形する。続いて、焼き入れ、テ
ンパー（焼き戻し）、治具テンパー、高周波焼き入れ
（レバー部内周部）、低温テンパーを行う。その後に、
ショットピーニングを行う。このショットピーニング
は、ダイヤフラムスプリング５の引張応力発生側の面１
０（図３）に対して施され、換言すれば、自由状態で扁
平な円錐形を保つダイヤフラムスプリング５の、凹側の
面１０に対して施される。
に皿押しを施して、ダイヤフラムスプリング５を、図３
に示す如く、円錐状に成形する。続いて、焼き入れ、テ
ンパー（焼き戻し）、治具テンパー、高周波焼き入れ
（レバー部内周部）、低温テンパーを行う。その後に、
ショットピーニングを行う。このショットピーニング
は、ダイヤフラムスプリング５の引張応力発生側の面１
０（図３）に対して施され、換言すれば、自由状態で扁
平な円錐形を保つダイヤフラムスプリング５の、凹側の
面１０に対して施される。
【００１０】さらに、ショットピーニングは、ダイヤフ
ラムスプリング５の全面に対して施すのではなく、図２
に環状弾性部５ａにおいて、外周寄りの二点鎖線１６と
外周縁との間の外周部１２、ならびに、内周寄りの二点
鎖線１７と内周の二点鎖線１８との間の内周部１３のみ
に施し、レバー部５ｂと、環状弾性部５ａの半径方向中
間部１５とには施さない。
ラムスプリング５の全面に対して施すのではなく、図２
に環状弾性部５ａにおいて、外周寄りの二点鎖線１６と
外周縁との間の外周部１２、ならびに、内周寄りの二点
鎖線１７と内周の二点鎖線１８との間の内周部１３のみ
に施し、レバー部５ｂと、環状弾性部５ａの半径方向中
間部１５とには施さない。
【００１１】より具体的には、ショットピーニングを施
す外周部１２の半径方向の幅Ｗ１及び内周部１３の半径
方向の幅Ｗ２は、環状弾性部５ａ全体の半径方向幅Ｗ
の、それぞれ、１０％以上に設定すればよく、また、好
ましくは、２０％程度であり、そのようにすると、後述
する本発明特有の効果を実現できる。このようにする
と、以下に詳細に説明する如く、作動時に応力の集中す
る部分にのみショットピーニングを施すことになり、所
望の残留応力付与効果等を得ることができる。また、シ
ョットピーニングによる変形は、その他の部分、すなわ
ちレバー部５ｂや環状弾性部５ａの半径方向中間部１５
には発生せず、それらの部分の反りを防止して、ダイヤ
フラムスプリング５全体の寸法形状の精度を高めること
ができる。
す外周部１２の半径方向の幅Ｗ１及び内周部１３の半径
方向の幅Ｗ２は、環状弾性部５ａ全体の半径方向幅Ｗ
の、それぞれ、１０％以上に設定すればよく、また、好
ましくは、２０％程度であり、そのようにすると、後述
する本発明特有の効果を実現できる。このようにする
と、以下に詳細に説明する如く、作動時に応力の集中す
る部分にのみショットピーニングを施すことになり、所
望の残留応力付与効果等を得ることができる。また、シ
ョットピーニングによる変形は、その他の部分、すなわ
ちレバー部５ｂや環状弾性部５ａの半径方向中間部１５
には発生せず、それらの部分の反りを防止して、ダイヤ
フラムスプリング５全体の寸法形状の精度を高めること
ができる。
【００１２】図４は、図３に示す凸面１１（上面）側の
内周縁Ｓｃ１と外周縁Ｓｃ２ならびに凹面１０（下面）
側の内周縁Ｓｔ１と外周縁Ｓｔ２における撓み量と応力
の関係を示すグラフである。このグラフにおいて、実線
は自由状態における環状弾性部５ａの軸方向高さＨ（図
３）と厚さｔとの割合（Ｈ／ｔ）が大きい場合を示し、
破線は、その割合（Ｈ／ｔ）が小さい場合を示してい
る。図５は、ダイヤフラムスプリング５の作動状態（撓
み状態）における応力分布を示す図である。
内周縁Ｓｃ１と外周縁Ｓｃ２ならびに凹面１０（下面）
側の内周縁Ｓｔ１と外周縁Ｓｔ２における撓み量と応力
の関係を示すグラフである。このグラフにおいて、実線
は自由状態における環状弾性部５ａの軸方向高さＨ（図
３）と厚さｔとの割合（Ｈ／ｔ）が大きい場合を示し、
破線は、その割合（Ｈ／ｔ）が小さい場合を示してい
る。図５は、ダイヤフラムスプリング５の作動状態（撓
み状態）における応力分布を示す図である。
【００１３】図５から明らかなように、下面１０におい
て、引張応力の絶対値自体は、外周側の方が高い。とこ
ろが、図４から明らかなように、内周側の引張応力（Ｓ
ｔ１）は、セットラインでの応力値（組立初期状態での
応力値）と、クラッチ動作時の最大（Ｍａｘ）ストロー
ク時の応力値との差が大きい。従って、実際にクラッチ
に使用されて繰り返し荷重を受ける場合、内周側で応力
振幅が高くなり、耐久性に関しては、小判孔５ｄの縁部
での応力集中をも考慮すると、内周側の方が、外周側よ
りも不利になる。
て、引張応力の絶対値自体は、外周側の方が高い。とこ
ろが、図４から明らかなように、内周側の引張応力（Ｓ
ｔ１）は、セットラインでの応力値（組立初期状態での
応力値）と、クラッチ動作時の最大（Ｍａｘ）ストロー
ク時の応力値との差が大きい。従って、実際にクラッチ
に使用されて繰り返し荷重を受ける場合、内周側で応力
振幅が高くなり、耐久性に関しては、小判孔５ｄの縁部
での応力集中をも考慮すると、内周側の方が、外周側よ
りも不利になる。
【００１４】従って、引張応力の大きい外周部１２と、
耐久性に関する問題の生じやすい内周部１３とにショッ
トピーニングを施して残留応力を与えることにより、動
作時の応力に関する変形・破損や、変形による異常磨耗
の問題を確実に防止できる。また、一般に破損は、端部
を起点とするので、この意味においても、内周及び外周
両方の縁部に残留応力を与えることにより、破損を効果
的に防止できる。
耐久性に関する問題の生じやすい内周部１３とにショッ
トピーニングを施して残留応力を与えることにより、動
作時の応力に関する変形・破損や、変形による異常磨耗
の問題を確実に防止できる。また、一般に破損は、端部
を起点とするので、この意味においても、内周及び外周
両方の縁部に残留応力を与えることにより、破損を効果
的に防止できる。
【００１５】更に、周知の如く、ショットピーニングに
は、残留応力を発生させる効果の他に、熱処理効果や鍛
錬効果により表面硬度を高める作用がある。従って、ワ
イヤリング６（図１）と当接する環状弾性部５ａの内周
部１３と、プレッシャープレート３に当接する環状弾性
部５ａの外周部１２とにショットピーニングを施すこと
により、それらの当接部分の硬度を高め、磨耗を効果的
に防止できる。
は、残留応力を発生させる効果の他に、熱処理効果や鍛
錬効果により表面硬度を高める作用がある。従って、ワ
イヤリング６（図１）と当接する環状弾性部５ａの内周
部１３と、プレッシャープレート３に当接する環状弾性
部５ａの外周部１２とにショットピーニングを施すこと
により、それらの当接部分の硬度を高め、磨耗を効果的
に防止できる。
【００１６】特に、プレッシャープレート３やワイヤリ
ング６による磨耗は、下面（凹面１０）側に生じやすい
ので、ショットピーニングを環状弾性部５ａの下面１０
に施すことにより、磨耗を一層効果的に防止できる。こ
のように本発明では、ショットピーニングにより、破損
や変形、磨耗を効果的に防止できるので、クラッチの耐
久性を高めることができる。又、磨耗や変形を抑制でき
るので、ダイヤフラムスプリングの動作特性に経時変化
が生じることを抑制し、経時変化によるクラッチペダル
の踏力の減少（ピーク荷重の減少）を効果的に防止でき
る。
ング６による磨耗は、下面（凹面１０）側に生じやすい
ので、ショットピーニングを環状弾性部５ａの下面１０
に施すことにより、磨耗を一層効果的に防止できる。こ
のように本発明では、ショットピーニングにより、破損
や変形、磨耗を効果的に防止できるので、クラッチの耐
久性を高めることができる。又、磨耗や変形を抑制でき
るので、ダイヤフラムスプリングの動作特性に経時変化
が生じることを抑制し、経時変化によるクラッチペダル
の踏力の減少（ピーク荷重の減少）を効果的に防止でき
る。
【００１７】
【発明の効果】本発明に係るダイヤフラムスプリング製
造方法では、ショットピーニング工程で、弾性部の引っ
張り応力発生側の外周部と内周部のみにショットピーニ
ングを施す。引っ張り応力の大きい外周部と、耐久性に
関して問題が生じやすい内周部には残留応力が与えられ
ているため、動作時の応力に関する問題が生じにくい。
また、弾性部の半径方向中間部及びレバー部にショット
ピーニングが施されないため、それらの部分は変形が生
じにくくなっている。
造方法では、ショットピーニング工程で、弾性部の引っ
張り応力発生側の外周部と内周部のみにショットピーニ
ングを施す。引っ張り応力の大きい外周部と、耐久性に
関して問題が生じやすい内周部には残留応力が与えられ
ているため、動作時の応力に関する問題が生じにくい。
また、弾性部の半径方向中間部及びレバー部にショット
ピーニングが施されないため、それらの部分は変形が生
じにくくなっている。
【図１】本発明の一実施例としてのダイヤフラムスプリ
ングが採用されたクラッチカバー組立体の縦断面略図。
ングが採用されたクラッチカバー組立体の縦断面略図。
【図２】ダイヤフラムスプリングの平面部分図。
【図３】ダイヤフラムスプリングの断面部分略図。
【図４】ダイヤフラムスプリングの応力変化状態を示す
図。
図。
【図５】ダイヤフラムスプリングの応力分布を示す図。
５ ダイヤフラムスプリング ５ａ 環状弾性部 ５ｂ レバー部 １２ 外周部 １３ 内周部
Claims (1)
- 【請求項１】環状の弾性部と、前記弾性部から半径方向
内側に延びる複数のレバー部とを備えたダイヤフラムス
プリングを用意する準備工程と、 前記弾性部の引っ張り応力発生側の外周部と内周部のみ
にショットピーニングを施す工程と、を備えたダイヤフ
ラムスプリングの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9029256A JPH10220493A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | ダイヤフラムスプリングの製造方法 |
| US09/020,416 US5868022A (en) | 1997-02-13 | 1998-02-09 | Method for producing a diaphragm spring |
| DE19805797A DE19805797C2 (de) | 1997-02-13 | 1998-02-12 | Verfahren zur Herstellung einer Tellerfeder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9029256A JPH10220493A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | ダイヤフラムスプリングの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10220493A true JPH10220493A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12271203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9029256A Pending JPH10220493A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | ダイヤフラムスプリングの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5868022A (ja) |
| JP (1) | JPH10220493A (ja) |
| DE (1) | DE19805797C2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2006220236A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Nhk Spring Co Ltd | 皿ばね |
| JP2008002683A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Muhr & Bender Kg | 皿ばねまたは波形ばねを製造するための方法および皿ばねまたは波形ばね |
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| JP3715084B2 (ja) * | 1997-07-30 | 2005-11-09 | アイシン機工株式会社 | フライホイールおよびその製造方法 |
| DE10334470A1 (de) * | 2003-07-29 | 2005-03-03 | Muhr Und Bender Kg | Tellerfeder mit verbessertem Setzverhalten |
| JP2009291889A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 金属部材の製造方法及び金属部材 |
| FR3049983B1 (fr) * | 2016-04-08 | 2019-10-04 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Demarreur pour moteur thermique de vehicule automobile muni d'un element de maintien precontraint |
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| DE2450267A1 (de) * | 1974-10-23 | 1976-04-29 | Luk Lamellen & Kupplungsbau | Federndes bauteil, wie insbesondere tellerfeder |
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| US4337632A (en) * | 1980-06-12 | 1982-07-06 | Rockwell International Corporation | Leaf spring stress peening method and apparatus |
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-
1997
- 1997-02-13 JP JP9029256A patent/JPH10220493A/ja active Pending
-
1998
- 1998-02-09 US US09/020,416 patent/US5868022A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-02-12 DE DE19805797A patent/DE19805797C2/de not_active Expired - Fee Related
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| JP2006220236A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Nhk Spring Co Ltd | 皿ばね |
| JP2008002683A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Muhr & Bender Kg | 皿ばねまたは波形ばねを製造するための方法および皿ばねまたは波形ばね |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5868022A (en) | 1999-02-09 |
| DE19805797A1 (de) | 1998-08-20 |
| DE19805797C2 (de) | 2002-12-05 |
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