JP7083373B2 - クラッチ板保持用筒状部品及びそのプレス成形方法 - Google Patents

Description

この発明はクラッチ板保持用筒状部品及びそのプレス成形方法に関し、同部品は自動車用トランスミッションにおいてクラッチハブ等に使用することができるものである。

自動車用トランスミッションにおけるクラッチは、クラッチパックを装着するためのクラッチハブを備えている。クラッチハブは鋼板からのプレス成形品であり、回転軸上のボス部より半径方向に延設される板状部と、板状部から軸方向に延設される筒状部とを備えており、筒状部は、夫々が長手方向に延びる半径外方への突部と半径内方への突部とを円周方向に交互に形成しており、筒状部外周においては半径外方への突部間の長手方向凹部がクラッチ板の内周部における突部と係合することによりクラッチ板を長手方向に摺動自在とし、筒状部内周においては、半径内方への突部間の長手方向凹部がクラッチ板の冷却油（クラッチ油）の流通のための油溝を形成するようにされる。

クラッチのスリップモードではクラッチ板は摩擦熱を発生するがクラッチ油による冷却によりクラッチ板は過熱を防止するようにしている。即ち、回転軸の中心の給油溝からのクラッチ油は、遠心力下で、クラッチハブの板状部を介して給油溝を長手方向に流通され、給油溝の端部より流出するようにされる。そして、冷却効率を高めるべく油溝でクラッチ油を滞留させ、クラッチパック摺動部への流量を増大させることが希求される。

油溝での潤滑油若しくは冷却油の滞留時間の延長のための技術としては、クラッチハブの円筒状部の内周における長手方向油溝の端部に堰（ダム構造部）を形成するようにしたものが提案されている（特許文献１）。この従来技術においては、堰の形成のため、鋼板からのクラッチハブのプレス成形後に、筒状部の端面にパンチによる押圧加工（スタンピング）を行っている。即ち、パンチによる押圧の際に、クラッチハブは、外周においては、クラッチハブと相補的な内周凹凸形状を有する環状保持部材により、内周においては、給油溝の内接円に沿った外周面を呈する環状保持部材に支持され、この状態でパンチがクラッチハブの筒状部における突部端面に軸方向に押圧され、その変形による肉はフリーな半径内方に塑性流動するため、油溝の一般底面より半径内方への延出部分である堰を形成することができる。

尚、本発明のクラッチ板保持用筒状製品の実施形態としてのクラッチハブを備えた連続可変変速機（ＣＶТ）用の前進後退切替装置については特許文献２に記載されている。また、後退クラッチについては特許文献３に記載されている。

特表２０００－５１６６９５公報 特開２０１３－２４９８７１号公報 特開平９－３１０７４５号公報

従来技術においては、パンチの裏面側の部分はフリーとなっており、パンチにより加圧されたときの肉の流れは、基本的には、パンチの移動方向である軸方向に生じ、余肉が半径方向に張り出すように生ずる。そのため、パンチによる加工完了時に出来上がった堰の形状は、断面において、パンチの当たる前面側は半径方向に直立するが、後面側においては、油溝の底面側が最も肉厚で、半径内方程薄肉となるように大きく傾斜して（だれて）形成される。特許文献１の図３にこの形状が分かり易く示されている。堰のこのような断面形状は、油溝におけるクラッチ油の流れからみると、流れの抵抗を軽微とする形状であり、堰によるクラッチ油の滞留時間の延長によるクラッチ板の冷却効率の向上の観点では理想的とは言い得ないものとなっていた。
本発明は以上の従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、堰におけるクラッチ油の滞留時間を延長し、クラッチ板の効率的な冷却を可能とすることを目的とする。

この発明になる、一枚の鋼板よりプレス成形され、クラッチ板の保持のための筒状製品は、
回転軸に対して半径方向に延設される板状部と、板状部から軸方向に延設される筒状部とを具備しており、
筒状部は、夫々が長手方向に延びる半径外方への突部と半径内方への突部とを円周方向に交互に形成しており、
筒状部外周においては円周方向に隣接する半径外方への突部間の長手方向凹部がクラッチ板の内周部における突部と係合することによりクラッチ板を長手方向に摺動自在とし、
筒状部内周においては、円周方向に隣接する半径内方への突部間の長手方向凹部がクラッチ板の冷却用の油溝を形成しており、
筒状部は板状部と離間側の筒状部の端部から僅かに板状部側に離間して、油溝の底面から両側側面との一体を確保しつつ半径内方に延設されるプレス成形部としての堰を備え、
堰は裏面側において油溝を流通する油の滞留を惹起させるべく切り立った形状をなすことを特徴とする。

堰の裏面側の成形面は、プレス加工後の成形具の抜き差しに支障を生じない限りにおいて直立面に近い角度とされることが好ましく、更には、その角度は、筒状部品の中心線と平行な基準線に対して、クラッチハブの外側より内側に向けて計測したとき、９０度から１００度の範囲の角度であることが好ましい。

堰のプレス成形に際しては、ワークとしての筒状部品は、その外周と相補的な内周形状を有する外押え具により保持され、筒状部の端面に外側より軸方向に対向して配置されるパンチと、油溝の底面に向けて半径方向に対向して配置される内押え具とが備えられており、内押え具を油溝の底面の底面に当接させつつ筒状部を端面から軸方向にパンチにて押圧し、パンチと内押え具間に肉を流動させることで、堰のプレス成形を行なうことができる。

本発明によれば、堰は前面はもとより裏面においても成形具によるプレス成形面をなしている。そのため、堰の裏面をプレス加工後の成形具の抜き差しのための動作に支障を来たさない限りにおいて切り立たせることができるため（だれていないため）、堰による油溝におけるクラッチ油の流れの滞留を効果的に起こさせ、クラッチ油によるクラッチ板の所期の冷却を行なうことができる。

図１は、この発明の実施形態としてのクラッチハブを備えた車輛における前進後退切替装置の断面図である。 図２はクラッチハブを開口端側から幾分見上げて示す部分的斜視図である。 図３は図２と同様な視点からの斜視図であるが、堰のプレス成形前のワークを示す。 図４は図１の部分拡大図であり、クラッチハブの筒状部の前端部における堰の形状を示している。 図５は図３に示すワークより堰のプレス成形を行なう成形装置の平面図であり、図６（ａ）の大略Ｖ－Ｖ線に沿って画かれている。 図６は成形装置の縦断面図であり、図３に示すワークより堰のプレス成形を行なう装置の平面図であり、図５の大略VI－VI線に沿って画かれており、（ａ）は型開き状態を示し、（ｂ）は少し工程が進んだ状態を示す。 図７は図６と同様であるが、（ｃ）はプレス工程が更に進み、（ｄ）は堰の成形が完了した状態を示す。 図８は図５及び図６（図７）の成形装置によるワークに対する堰の成形工程を、ワークの一つの油溝の一つの堰について模式的に示すものであり、成形具とワークの位置関係について、（ａ）は成形前、（ｂ）は成形時、（ｃ）成形後を夫々示す。 図９は、図８に準じて、従来技術における成形前（ａ）、成形時（ｂ）、成形後（ｃ）の夫々についてワークに対する成形具の位置関係を模式的に示す。 図１０は、図１のクラッチハブに装着された奥側から手前側への４枚のドライブプレート（夫々♯１，♯２，♯３，♯４にて示す）におけるスリップモードでの上昇温度（線グラフ）及び解析流量（棒グラフ）を示す模式的グラフである。

次に本発明の実施形態について説明すると、図１において、１０はベルト式の連続可変変速機（ＣＶＴ）を備えた車輛の遊星歯車式の前進後退切替装置を示しており、特許文献２に記載のように、前進後退切替装置１０はエンジンとＣＶＴとの間における駆動トレーン上に位置している。

前進後退切替装置１０は、前進用クラッチ１２及び後退用クラッチ１４を備える。前進用クラッチ１２は詳細構成を示すが、簡明のため後退用クラッチ１４は概略構成のみ示す。前進後退切替装置１０は前述の前進用クラッチ１２及び後退用クラッチ１４に加え遊星歯車機構１６を備える。遊星歯車機構１６は、サンギヤ１８と、リングギヤ２０と、各々が内側ではサンギヤ１８に噛合し外側ではリングギヤ２０に噛合し、円周方向に等間隔に配置された複数のプラネタリギヤ２２をプラネタリギヤ軸２４とニードルベアリング２６とで回転自在に軸支するキャリヤ２８と、の３回転要素から成る周知のものである。サンギヤ１８は内周面にスプライン18-1を有し、このスプライン18-1に嵌合する図示しない回転軸がエンジン側に連結され、エンジンからの回転駆動力を受けることができる。リングギヤ２０の一端に固定されるエンドプレート３０は内周にスプライン30-1を有しており、このスプライン30-1に嵌合する図示しないＣＶＴ側に連結され、前進方向若しくは後退方向の回転がＣＶＴに伝達される。

前進後退切替装置１０における前進用クラッチ１２の構成について説明すると、前進用クラッチ１２はクラッチドラム３２と、油圧ピストン３４と、リターンスプリング３６と、スプリング受板４０と、クラッチハブ４２（本発明のクラッチ板保持用筒状部品）と、クラッチパック４４とから構成される。後述の通り、クラッチパック４４はドライブプレート４６と、ドリブンプレート４８と、摩擦材（ガラス繊維や樹脂を素材とする）より成りドライブプレート４６の片面（のみ）に固着されたクラッチフエーシング５０（ドライブプレート４６とで本発明のクラッチ板を構成する）と、同じく摩擦材より成りドリブンプレート４８の片面（のみ）に固着（接着）されたクラッチフエーシング５２（ドライブプレート４６とで本発明のクラッチ板を構成する）とから成る。ドライブプレート４６とドリブンプレート４８とは軸方向に沿って交互に配置され、ドライブプレート４６の片面のクラッチフエーシング５０とドリブンプレート４８の片面のクラッチフエーシング５２とは隣接するドライブプレート４６とドリブンプレート４８との間において軸方向に交互に位置する。また、後述のように、遊星歯車装置１６のキャリヤ２８は、最近接側のドライブプレート４６の片面に固着されたクラッチフエーシング５０を介してクラッチ係合力を受けることから、前進用クラッチ１２の構成部分となり、クラッチパック４４におけるドリブンプレート４８の機能も担っている。そして、ドライブプレート４６におけるクラッチフエーシング５０を固着しない反対側面に同芯にかつ全周に亘り円環状溝５４が形成され、ドリブンプレート４８におけるクラッチフエーシング５２を固着しない反対側面に同じく同芯にかつ全周に亘り円環状溝５６が形成され、これらの円環状溝54, 56は、そのクラッチ油保持機能により、対向するクラッチフエーシングとの摺動摩擦を軽減することに役立てることができる。この実施形態においては、上述のように、クラッチパック４４は、クラッチフエーシング50, 52をドライブプレート、ドリブンプレート46, 48の夫々の片面のみに設置した構成を採用するが、本発明の思想は、クラッチフエーシングを両面に設置したタイプのクラッチパックにも適用可能である。

前進後退切替装置１０を構成する上記パーツの具体的構造、更には、パーツ間の連結、位置関係についてより詳細に説明すると、図１において、クラッチドラム３２は、内周、中間及び外周における筒状部32-1, 32-2, 32-3を有しており、内周筒状部32-1においてニードルベアリング６０によってサンギヤ１８のハブ部18-2に回転可能に取り付けられる。また、クラッチドラム３２は、中間筒状部32-2において、トランスミッションケース側固定側より柱状に突出するドラムサポート部６１に対し回転可能に嵌合されている。油圧ピストン３４はクラッチドラム３２に対し軸方向に移動可能に配置され、クラッチドラム３２との間に内周及び外周にて筒状シール部材63A, 63Bによりシールされた油圧室６２を形成する。油圧室６２にクラッチドラム３２の中間筒状部32-2に形成された作動油ポート６４が開口し、一方、図示しないクラッチ駆動用油圧ポンプからのクラッチ作動油を受けるドラムサポート部６１に作動油通路６６及びその外周の環状溝６８が形成され、環状溝６８は両側においてシールリング６９による回転可能シール構造となっており、これにより作動油ポート６４、環状溝６８及び作動油通路６６を経由しての油圧室６２へのクラッチ作動油の導入又は油圧室６２からの作動油排出が可能となっている。リターンスプリング３６は油圧ピストン３４とスプリング受板４０との間に配置され、スプリング受板４０がクラッチドラム３２の中間筒状部32-2上のスナップリング７０に当接されていることから、リターンスプリング３６は油圧ピストン３４を図１に示すようにクラッチドラム３２対向面と当接するべく（油圧室６２の容積を最小とするべく）付勢している。油圧室６２の油圧が低い図１の状態においては、油圧ピストン３４は外周の駆動部34-1がクラッチパック４４から離間位置しており、これは前進クラッチ１２の非締結状態となる。

クラッチパック４４におけるドリブンプレート４８は外周にスプライン突起48-1を有し、クラッチドラム３２は外周筒状部32-3の内周面の軸方向全長にスプライン溝32-4を形成しており、スプライン溝32-4, スプライン突起48-1間の嵌合により、クラッチドラム３２に対しドライブプレート４６は一体回転するが軸方向には移動可能となっている。クラッチドラム３２の中間筒状部32-2にはクラッチ油導入ポート７８が形成され、クラッチ伝達油導入ポート７８は油圧ピストン３４に関し油圧室６２より離間側において、スプリング受板４０とピストン３４とで仕切られたキャンセラ室８０に開口する。キャンセラ室８０は、ピストン３４後退時のキャンセル圧を生ずるため、外周におけるピストン３４対向面とはシール７１により封止されているが、内周側には隙間があり、このため、クラッチ伝達油導入ポート７８から供給されるクラッチ係合油は、油圧室６２を除いたクラッチドラム３２の内部空間及び遊星歯車機構１６に適宜の圧力にて供給充満される。

本発明のクラッチ板保持用筒状部品であるクラッチハブ４２は、一枚の鋼板よりのプレス成形品であり、回転軸に対して半径方向に延設される板状部７２と、板状部７２の外周部から軸方向に延設される筒状部７４とを備える。板状部７２は、その中心孔72-1がサンギヤ１８の中間筒状部18-3に挿入・溶接され、サンギヤ１８と一体回転される。図２はクラッチハブ４２をその筒状部７４の開口端側から幾分見上げて示す部分的斜視図であり、筒状部７４は、夫々が筒状部７４に向けて軸方向に延びる半径外方への突部74-1と半径内方への突部74-2とを円周方向に交互に形成している。円周方向に隣接する半径外方への突部74-1の間はスプライン溝74-3となる軸方向の凹部を形成する。このスプライン溝74-3に、ドライブプレート４６の内周に円周方向に等間隔に形成されるスプライン突起46-1（図１）が係合され、これによりドライブプレート４６はクラッチハブ４２と一体回転はするが軸方向に対してはクラッチハブ４２に対して摺動自在とされる。図２において、円周方向に隣接する半径内方への突部74-2の間はクラッチ板の冷却用の油溝74-4となる軸方向の凹部を形成する。図２から分かるように、油溝74-4は半径外方への突部74-1の内面側に位置する。図１に示すように各油溝74-4の底面には軸方向中間部において油孔74-5が開口し、油孔74-5は筒状部７４を半径方向に貫通し、筒状部７４の外周面に開通し、クラッチパック４４を構成するドライブプレート４６と、ドリブンプレート４８と、クラッチフエーシング50, 52への給油に役立てることができる。図２において、クラッチハブ４２の筒状部７４の端面から僅かに板状部７２側に離間して各油溝74-4の底面より堰７６が側面との一体を維持しつつ半径内方に突出するように形成され、この堰７６は油溝74-4でのクラッチ油の滞留を積極的に起こさせ、これによりクラッチ板、延いては、クラッチパック４４の冷却効率を高める意図で設けられたものである。尚、図２は油溝74-4と堰７６の位置関係を視覚的に明確化するための模式的斜視図であり、図１の油孔74-5は図示されてない。また、図３は、パンチによる堰７６の成形前のクラッチハブ（以下ワークＷ）の形状を模式的に示す図２と同一視点からの斜視図である。後述するように、ワークＷの半径外方への突部74-1を筒状部７４の開口側端面においてパンチにより押圧することにより堰７６の成形が行なわれる。

図４は図１の堰７６の断面形状を拡大して示しており、後述のパンチによるプレスにより得られる、筒状部７４の前面から軸方向に幾分後退した半径方向に直立した前面（パンチによる成形面）76-1を備え、裏面76-2はやや傾斜しているが、切り立った成形面（後述内押え具８４による成形面）76-2をなしている。成形面76-2は、堰成形後の内押え具８４の抜去を可能としうる限りにおいて直立するように、油溝74-4内周面に対する角度θ（中心線と平行な基準線Ｌに対しクラッチハブ４２の外側より内側に向けて計測）を呈している。この角度θは堰７６によるクラッチ油の効果的な滞留のためにはなるべく９０度に近いことが好ましいが、堰７６の成形後の内押え具８４の確実な抜去のため１００度程度までの値から適当な値が選択される。尚、クラッチハブの筒状部７４の端面76-3は仕上げ工程で面取りされている。

本発明に係るクラッチハブ４２の筒状部近辺のクラッチ油の流れについて説明すると、図１において、クラッチ伝達油導入ポート７８から供給されるクラッチ係合油は、矢印ａのように、スプリング受板４０の隙間部分を流通し、遠心力下でクラッチハブ４２の筒状部７４に導かれ、矢印ｂのように油溝74-4に導かれると共に、矢印ｃのように油孔74-5を流通され、クラッチパック４４に向かう。

油圧室６２へのクラッチ制御油圧の導入により、その圧力が高くなりリターンスプリング３６の設定圧を超えると、油圧ピストン３４はリターンスプリング３６に抗してクラッチパック４４に向け移動され、油圧ピストン３４は外周の駆動部34-1がクラッチパック４４の油圧ピストン３４に最近接側のドリブンプレート４８において当接し、油圧ピストン３４から最離間側のドライブプレート４６はその片面に固着されるクラッチフエーシング５０を介してキャリヤ２８の対向面に当接される。そして、キャリヤ２８は遊星歯車装置１６に近接側においてスナップリング７５によってクラッチドラム３２の外周筒状部32-3の内周に係止されている。そのため、油圧室６２への油圧の増大と共に、クラッチパック４４は油圧ピストン３４とキャリヤ２８との間で締結され、クラッチパック４４の締結が弱いためドライブプレート４６に対しクラッチフエーシング50, 52を介してのドライブプレート４６の滑りを許容するスリップ係合状態を経由し、油圧室６２への油圧がそれ以上に上昇した場合のドライブプレート４６に対するドライブプレート４６の滑りを許容しないクラッチ完全締結状態に至ることができる。

クラッチパック４４のスリップ係合動作は、摩擦熱により、クラッチパック４４を構成するドライブプレート４６及びドリブンプレート４８の温度上昇に繋がるが、油孔74-5を介して流入（矢印ｃ）されるクラッチ油の冷却効果により温度上昇を抑制する。そして、油溝74-4を軸方向（矢印ｂ）に流通するクラッチ油はクラッチハブ４２の筒状部７４を介してドライブプレート４６を冷却し、これは延いてはクラッチパック４４全体の冷却に寄与することになる。そして、本発明により、各油孔74-5の板状部７４の離間側端部、即ち、クラッチ油の流れ方向ｂの下流側端部、に形成される堰７６は、その裏面76-2（図４）、即ち、クラッチ油の流れｂに当たる面が切り立っていることから、各油溝74-4でのクラッチ油の流れの大きな抵抗となり、油溝74-4におけるクラッチ油の滞留時間を延長させ、冷却効果を高めることができる。これに対して、図９で後述するように特許文献１の従来技術の場合は、堰の裏面の傾斜が大きいため、堰をスムースに乗り越えるクラッチ油の流れが生じやすいため、クラッチハブ側からの冷却効果が不十分となる。

後退用クラッチ１４については、略示のみでその詳細構造は図示しないが、前進用クラッチ１２と同様にドライブプレートと、ドリブンプレートと及び隣接するドライブプレート及びドリブンプレート間に位置するクラッチフエーシングとからなるクラッチパックを備え、また、油圧ピストン３４と同様の油圧ピストンを備える。後退用クラッチ１４の具体的構造は特許文献３等に記載され、本実施形態において後退用クラッチ１４はこれと同様の構造とすることができる。そして、クラッチハブについては、その筒状部の内周の油路を本発明に従い構成することにより、クラッチハブからのクラッチパックの冷却性を高めることができる。

次に、本発明の堰のプレス成形について説明すると、図３は堰７６のプレス成形前のクラッチハブを示しており、堰７６のプレス成形後のクラッチハブ４２との区別のため以下ワークＷと称する。ワークＷは、円周方向に交互に配置された半径外方への突部74-1、半径内方への突部74-2、隣接する半径外方への突部74-1間の軸方向のスプライン溝74-3となる凹部（ドライブプレート４６との係合溝）、隣接する半径内方への突部74-2間の軸方向の凹部（油溝74-4）はすでに形成されているが、堰７６は未成形であり、プレス成形時に、半径外方への突部74-1から半径内方の突部74-2にかけての油溝74-4の外周に沿ってこれを少し超えたワークＷの端面部位がパンチにより軸方向に押圧され、これによる肉の流れは図２における堰７６の形成に至らしめる。

図５及び図６（図７）は堰７６のプレス成形のための装置を示しており、図５及び図６（ａ）に関しては、成形装置は成形開始のための準備位置にある。成形装置は、円周方向に離間して複数設けられ、ワークＷの軸方向に移動するパンチ８２と、同じく円周方向に離間して複数設けられ、ワークＷの半径方向に移動する内押え具８４と、ワークＷを全外周にて規制保持するワーク外押え具８５とを備える。図５に示すように、外押え具８５はワークＷの外周の全周において交互に位置する突部74-1及び凹部74-3（図３も参照）より成る外周面と相補的な形状の内周面を備えており、これにより、外押え具８５は、その内周面でワークＷの外周の凹凸形状にピタリと嵌り合うようになっており、そのため、堰７６の形成のためのプレス加工中にワークＷの外周形状を非変形に維持することができる。即ち、堰形成のためのプレス加工がワークＷの外周形状に影響しないようになっている。

各内押え具８４は、油溝74-4の端部への堰７６のプレス形成時に、堰７６を挟んだパンチ８２の反対側のプレス成形力を受け、堰７６の裏面のダレを防止し、出来得る限りの直立面とする機能を達成する。図６（ａ）に示すように、内押え具８４は、ダイベース８６上に半径方向に移動可能に設置される。ダイベース８６は、上下方向ダイクッション８７を介して基台８８上に上下方向可動に載置される。図５に示すようにダイクッション８７は円周方向に等間隔に６個設置されている。図５に示すように、内押え具８４は円周方向に等間隔に離間して９個設けられる。内押え具８４の半径方向ダイクッションを８９にて模式的に示す。ダイベース８６上には、内押え具８４を挟んでワーク受板９０が設置され、ワーク受板９０上にワークＷが載置される。ワーク受板９０の上方に図示しない機械式若しくは油圧式の駆動源にプレス板９１が設置される。ダイベース８６は９個の半径方向ダイ摺動溝86-1を備え、各内押え具８４は夫々の半径方向ダイ摺動溝86-1に半径方向可動に収容される。図６（図７）に示すように基台８８にカムドライバ９２が直立して設けられ、９個の内押え具８４が一斉に半径方向に駆動されるようにされる。即ち、カムドライバ９２の先端にカム駆動面92-1を形成しており、このカム駆動面92-1は各内押え具８４のカム従動面84-1と対抗して設けられ、プレス板９１の下方駆動（図６（ａ）の矢印ａ）されたときの、ワークＷ、ワーク受板９０及びダイベース８６を介しての各内押え具８４のカムドライバ９２に対する下方移動により、各内押え具８４の半径方向移動（矢印ｂ）が得られる。図５に示すように、この実施形態においては、各内押え具８４は二股に別れた先端部８４ａを備えている。そして、内押え具８４の二股に別れた先端部８４ａに対応してパンチ８２も二股に別れた先端部８２ａを有している。即ち、一つのパンチ８２と一つの内押え具８４とは、対向する先端部82a, 84aの協働により、隣接する２本の油溝74-4における堰７６の形成に同時に関与する。従って、カムドライバ９２の一回の半径方向駆動で２×９＝１８の油溝74-4の堰７６の成形を行なうことがでる。そして、ダイベース８６を回転することによりワークの残り油溝74-4の堰形成が行なわれ、ワークの堰形成は都合２工程で完了する。また、一つの内押え具８４に設けられる先端部８４ａの数を倍に増やす等の構成変更により、一工程でワークＷの全油溝74-4について堰７６の成形が完了するように構成することも可能である。尚、以下は簡明のため、堰７６の成形動作をパンチ８２と内押え具８４との協働により一つの堰７６の成形を行なう動作として説明する。

成形装置の動作を説明すると、図６（ａ）に示すようにプレス板９１は上方に後退位置され、ワークＷはダイベース８６に載置される。ダイクッション８７の上向きのスプリング力により、ダイベース８６は最上昇位置をとっており、カムドライバ９２と各内押え具８４との位置関係は、対応のダイクッション８９の半径方向スプリング力により最半径内方位置をとり、ワークＷの対応の一つの油溝74-4の内周面から離間位置している。また、パンチ８２もクラッチハブの端面から離間位置する。この位置からプレス板９１が堰成形のため下降（矢印ａ）を開始する。

工程（ｂ）においては、プレス板９１は、ワークＷに当接する位置まで下降され、ワーク受板９０を介し、ダイベース８６及びダイベース８６上の内押え具８４は、ダイクッション８７に抗し下降し、カム駆動面92-1とカム従動面84-1との係合が深まってゆくため、各内押え具８４は、夫々、対応のダイクッション８７のスプリング力に抗し半径外方向に移動を開始する。

工程（ｃ）は、プレス板９１の更なる下降により、内押え具８４がワークＷの対向面（油溝74-4の底面）に当接し、また、パンチ８２もワークＷの端面に当接した状態を示す。

工程（ｄ）は、プレス工程完了時のプレス板９１の位置を示し、パンチ８２はワークＷの端面を押圧することによりワークＷの端面の肉が半径内方に塑性流動され、堰を形成する

堰の成形後にワークＷの後続するプレス工程の実施のためプレス板９１が（ａ）の初期位置まで上昇され、ダイクッション８７の弾性力によりダイベース８６及び内押え具８４並びにワーク受板９０で（ａ）の初期位置まで上昇（矢印ａ´）し、また、内押え具８４はダイクッション８９の弾性力で（ａ）の初期位置まで後退される。

図８はプレス成形装置による堰の形成について、一つの油溝74-4について模式的に説明するもので、（ａ）は堰の成形開始直前を示し、パンチ８２及び内押え具８４はワークＷからまだ離れて位置しているが、パンチ８２は、ワークＷの半径外方への突部74-1及びその内側の油溝74-4の端部に対向位置している。尚、図８は図６（ｂ）のＡにて示す部位に概ね対応するが、図６（ｂ）から反時計方向に９０度回した状態でのワークＷに対するパンチ８２と内押え具８４との位置関係において図示されている。

図８（ｂ）では溝の底面に内押え具８４を当接させつつパンチ８２によりワーク端面を押圧した状態（図７（ｄ）のＢにて示す部位に概ね対応する）を示す。ワークWは加圧方向（図の左右方向）に拘束されていることはもとより、外押え具８５により半径外方（図の上方）に拘束を受けているため、パンチ８２による加圧を受けたワークＷの端面の肉は半径内方（図の下方）に塑性流動し、堰７６を形成する。そして、堰７６を挟みパンチ８２の反対側に内押え具８４が位置していることにより、肉のダレを阻止することができる。

図８（ｃ）は堰の形成が終了し、パンチ８２及び内押え具８４が後退した状態を示し、両側において溝の内側面と一体化された堰７６の成形が行なわれることが分かる。堰７６のパンチ８２が当たった部位は直立した前面76-1となり、裏面側は内押え具８４のワークとの当接面84-2の形状に準じた、切り立った裏面76-2を形成する。図４に関連して説明した通り、面76-2は出来得る限り直立面に近いことが好適であるが、９０度に近くなると、ワークＷとの食付きによって半径方向ダイクッション８９のスプリング力のみでは内押え具８４のスムースな後退に支障が起こりうることから、内押え具８４のスムースな後退運動に支障を来たさないことが堰７６の裏面76-2の傾斜角度（図４のθ）の限界値となる。

図８（ａ）のＡ－Ａ線矢視図に示すように、ワークＷの突部74-1の内側に油溝74-4が位置しており、パンチ８２の端面形状は突部74-1及び油溝74-4の形状と略相似であるが、突部74-1よりやや小さく油溝74-4よりやや大きくされ、これらの大きさの関係は、パンチ８２による押圧により堰７６を形成するために必要となる肉の流れが得られるように適宜設計される。

また、パンチによる堰７６のプレス成形において、ワークＷの内周の形状、特に、堰７６の近接部分における油溝74-4の形状は変化される。しかしながら、プレス工程中において、ワークＷは全外周において相補的な凹凸形状の外押え具８５（図５）により保持されており、ワークＷの外周形状は堰７６の成形工程に拘わらず変化することなく維持される。

図９（ａ）－（ｃ）は特許文献１におけるワークＷに対する堰のプレス成形を本発明における図８（ａ）－（ｃ）の対比で模式的に説明するものである。特許文献１において前面側でパンチ１８２を使用することは同様であるが、裏面側はフリーとなっている。そのため、パンチ１８２によるプレスの際の肉の流れは規制がないため、プレス加工により出来る堰１７６は前面176-1は直立するが、裏面176-2はだれてしまい、堰１７６による潤滑油の滞留効果は不十分のため（油の流れが矢印のように堰１７６を直ぐに乗り越えてしまうため）、冷却を十分行い得なかった。これに対して本発明では堰７６の裏面76-2は内押え具８４による成形面であるため、切り立たせることができ、油溝74-4におけるクラッチ油の流れの十分な滞留効果を得ることができる（図４）。

図１０は本発明と従来とでスリップモードでのクラッチパック４４におけるドライブプレート４６の温度の測定結果（折れ線グラフ）及び油溝74-4の通過流量の解析結果（棒グラフ）を示す。図１に示すようにドライブプレート４６は４枚設置されているが、同図左より右に向けて（板状部７２から離間側に向けて）夫々♯１，♯２，♯３，♯４にて表し、温度測定用の熱電対の設置箇所を黒丸にて示す。温度上昇が問題となる板状部７２（クラッチ油供給源側）から離間側の♯３，♯４のドライブプレート４６について顕著な温度上昇抑制効果が見られ、解析流量の結果から見ても、本発明における堰７６の構造による有益な効果を表している。

１０…前進後退切替装置
１２…前進用クラッチ
１４…後退用クラッチ
１６…遊星歯車機構
１８…サンギヤ
２０…リングギヤ
２２…プラネタリギヤ
２８…キャリヤ
３２…クラッチドラム
３４…油圧ピストン
３６…リターンスプリング
４０…スプリング受板
４２…クラッチハブ（本発明のクラッチ板保持用筒状部品）
４４…クラッチパック
４６…ドライブプレート
４８…ドリブンプレート
50, 52…クラッチフエーシング（ドライブプレートとで本発明のクラッチ板）
６１…ドラムサポート部
６２…油圧室
６４…作動油ポート
６６…作動油通路
７２…クラッチハブの板状部
７４…クラッチハブの筒状部
74-1…クラッチハブの筒状部における半径外方への突部
74-2…クラッチハブの筒状部における半径内方への突部
74-3…クラッチハブの筒状部におけるスプライン溝
74-4…クラッチハブの筒状部における油溝
74-5…クラッチハブの筒状部における油孔
７６…堰
76-1…堰の前面（パンチによる成形面）
76-2…堰の裏面（内押え具による成形面）
８０…キャンセラ室
８２…パンチ
８２ａ…パンチの先端部
８４…ワークの内押え具
84-1…内押え具のカム従動面
８４ａ…内押え具の先端部
８６…ダイベース
８７…上下方向ダイクッション
８８…基台
９０…ワーク受板
９１…プレス板
９２…カムドライバ
92-1…カムドライバのカム駆動面

Claims (1)

1. クラッチ板保持用筒状製品における堰のプレス成形方法であって、板状部と、板状部から軸方向に延設され、夫々が長手方向に延びる半径外方への突部と半径内方への突部とを円周方向に交互に形成し、円周方向に隣接する半径外方への突部の間にクラッチ板との係合のための長手方向凹部を有し、円周方向に隣接する半径内方への突部の間にクラッチ板冷却油のための油溝となる長手方向凹部を有した筒状部とを具備して成るワークを準備し、更に、
   ワークをその外周と相補的な内周形状を有する外押え具と、筒状部の端面に外側より軸方向に対向して軸方向に移動可能に配置され、ワークとの対向端面が対向した突部よりやや小さく油溝よりやや大きい略相似形状をなすパンチと、油溝の底面に向けて半径方向に対向して配置され、半径方向に移動可能な内押え具とを準備し、
   外押え具内周にワーク外周を係合させることによるワークの保持下、内押え具を半径外方に移動させることにより内押え具の外周側端部を油溝底面に当接させた状態にて、筒状部を端面から軸方向にパンチにて押圧し、パンチの押圧により生ずるそのままではフリーとなるパンチ裏面側の軸方向への肉の流れを内押え具により規制しつつパンチと内押え具間で堰のプレス成形を行なう方法。

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