クラッチドラムの製造方法および同製造装置
【課題】簡単なプレス加工を採用しつつ、より高い加工精度を得ることができるクラッチドラムの製造方法および同製造装置を提供する。
【解決手段】有底円筒状の円筒部にスプライン溝１４が形成されたクラッチドラム１０の製造方法において、円筒部外周側をダイス４０の受け面４１に当接させるダイス受け工程Ｐ３と、その後、トリミングパンチ５３を内側から外側へ移動させて円筒先端部１９を所定長さに切り揃えるトリミング工程Ｐ４と、穴開けパンチ６０を内側から外側へ移動させ、トリミング工程Ｐ４後に、油穴１５を開ける穴開け工程Ｐ５と、溝成形パンチ５８を内側から外側へ移動させ、穴開け工程後Ｐ５に、円筒先端部１９と油穴１５との間の軸方向位置の内周側にスナップリング溝１７を成形する溝成形工程Ｐ６と、その後、ダイス４０を退避させるダイス退避工程Ｐ８とを含む製造方法及びそれを実現する装置とする。
【解決手段】有底円筒状の円筒部にスプライン溝１４が形成されたクラッチドラム１０の製造方法において、円筒部外周側をダイス４０の受け面４１に当接させるダイス受け工程Ｐ３と、その後、トリミングパンチ５３を内側から外側へ移動させて円筒先端部１９を所定長さに切り揃えるトリミング工程Ｐ４と、穴開けパンチ６０を内側から外側へ移動させ、トリミング工程Ｐ４後に、油穴１５を開ける穴開け工程Ｐ５と、溝成形パンチ５８を内側から外側へ移動させ、穴開け工程後Ｐ５に、円筒先端部１９と油穴１５との間の軸方向位置の内周側にスナップリング溝１７を成形する溝成形工程Ｐ６と、その後、ダイス４０を退避させるダイス退避工程Ｐ８とを含む製造方法及びそれを実現する装置とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の自動変速機等に用いられる湿式多板クラッチに好適なクラッチドラムの製造方法および同製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の一般的な自動変速機には湿式多板クラッチが組み込まれている。このクラッチは、一般的に有底円筒状の回転体であるクラッチドラムを備えている。クラッチドラムには、油圧ピストン及び複数のクラッチプレートが内蔵されている。クラッチプレートには、摩擦材が貼付された複数の摩擦プレートと複数の金属プレートとがあり、これらが同軸で交互に列設されている。
【０００３】
摩擦プレートと金属プレートのうち、一方が入力側部材、他方が出力側部材にスプライン嵌合により係合されている。ここで、クラッチドラムは入力側部材か出力側部材かの何れかである。すなわち、摩擦プレートと金属プレートのうち一方の外周側がクラッチドラムとスプライン嵌合する。従って、クラッチドラムの円筒部（の少なくとも内周側）には、スプライン嵌合のためのスプライン溝が形成されている。
【０００４】
油圧ピストンは、クラッチドラムの、クラッチプレートに対して底側（閉じた側）に設けられている。一方、クラッチプレートを挟んで油圧ピストンの軸方向反対側、すなわちクラッチドラムの開放端側には、油圧ピストンの押圧力を（クラッチプレートを介して）受けるスナップリングが設けられている。スナップリングは、クラッチドラムの内周側に形成されたスナップリング溝に嵌入され、保持されている。
【０００５】
油圧ピストンの非作動時には、各クラッチプレート間に適度な隙間が確保され、互いの相対回転が可能となっている。すなわちクラッチが解放状態であって、入力側から出力側への動力の伝達が行われない。
【０００６】
油圧ピストン作動時には、油圧ピストンがクラッチプレートを押圧する。押圧されたクラッチプレートは互いに圧着し、相対回転が禁止される。すなわちクラッチ締結状態となり、入力側から出力側への動力伝達が行われる。
【０００７】
特許文献１には、このようなクラッチドラムについて、少ない工程数で寸法精度の高いクラッチドラムを得る技術が開示されている。特許文献１に記載のクラッチドラム製造方法によれば、パンチとダイスとを用いたプレス加工によって、クラッチドラムの円筒部先端を切り揃える加工（トリミング加工）と、スナップリング溝の溝成形加工とが同時に行われる。
【特許文献１】特開２０００−２３０５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、より加工精度を高めるためには特許文献１に示される製造方法では不充分であるという問題が起こってきた。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単なプレス加工を採用しつつ、より高い加工精度を得ることができるクラッチドラムの製造方法および同製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための請求項１に係る発明は、板金製で有底円筒状の円筒部にスプライン溝が形成されたクラッチドラムの製造方法において、上記円筒部の外周側をダイスの受け面に当接させるダイス受け工程と、上記ダイス受け工程後、トリミングパンチを上記円筒部の径方向内側から外側へ移動させて該円筒部の開放側の先端部を軸方向所定長さに切り揃えるトリミング工程と、穴開けパンチを上記円筒部の径方向内側から外側へ移動させ、上記トリミング工程後に、上記円筒部に径方向に貫通する油穴を開ける穴開け工程と、溝成形パンチを上記円筒部の径方向内側から外側へ移動させ、上記穴開け工程後に、上記円筒部の上記先端部と上記油穴との間の軸方向位置の内周側にスナップリング溝を成形する溝成形工程と、上記溝成形工程後、上記ダイスを退避させるダイス退避工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、板金製で有底円筒状の円筒部にスプライン溝が形成されたクラッチドラムの製造装置において、上記円筒部の外周側を受けるダイスと、上記円筒部の開放側の先端部を軸方向所定長さに切り揃えるトリミングパンチと、上記円筒部に径方向に貫通する油穴を開ける穴開けパンチと、上記円筒部の、上記先端部と上記油穴との間の軸方向位置の内周側にスナップリング溝を成形する溝成形パンチと、上記ダイスによって上記円筒部の外周側が受けられた状態で、上記トリミングパンチと上記穴開けパンチと上記溝成形パンチとを上記円筒部の内側から外側へ移動させ、上記トリミングパンチによる加工を施し、その後上記穴開けパンチによる加工を施し、その後上記溝成形パンチによる加工を施す駆動機構とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項２記載のクラッチドラムの製造装置において、上記トリミングパンチ、上記穴開けパンチおよび上記溝成形パンチは、一度の加工において上記クラッチドラムの周方向の一部を加工するものであり、加工位置を周方向に順次ずらして複数回の加工を行うことにより全周の加工を完了させることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項２または３記載のクラッチドラムの製造装置において、上記トリミングパンチ、上記穴開けパンチおよび上記溝成形パンチは互いに一体化されており、上記駆動機構によって同時駆動されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、以下説明するように、簡単なプレス加工を採用しつつ、より高い加工精度を得ることができる。
【００１５】
本願発明の発明者は、加工精度を悪化させる要因を鋭意研究した結果、各加工工程におけるワーク（この場合クラッチドラム）の変形（塑性変形）が他の加工工程に影響を与えていることを見出した。例えば特許文献１に示されるようにトリミング加工と溝成形加工とを行う場合、トリミング加工においてワークに比較的大きな変形が生じる。トリミング加工と溝成形加工とを同時に行うと、トリミング加工においてワークが変形している途中で溝成形加工を施すこととなる。そのため、トリミング加工における変形がスナップリング溝の成形に影響を与え、スナップリング溝の加工精度を低下させてしまうのである。
【００１６】
そこで本発明によれば、トリミング加工後、つまりトリミング加工による変形が完了した後に溝成形加工が行われる。従ってトリミング加工における変形がスナップリング溝の成形に影響を与えることがなく、狙い通りのスナップリング溝の加工精度を得ることができる。
【００１７】
ところで本発明に係るクラッチドラムの円筒面（スプライン溝形成部）には、径方向に貫通する油穴が設けられている。オイル（自動変速機の場合はＡＴＦ：自動変速機油）がこの油穴を通ることにより、潤滑性や冷却性が高められる。この油穴は、スナップリング溝よりも閉塞端側（有底円筒の底）に設けられる。
【００１８】
本発明において、その油穴を開ける穴加工は、トリミング加工の後かつ溝成形加工の前に行われる。トリミング加工後に穴加工が行われることにより、トリミング加工におけるワークの変形が穴加工の加工精度を低下させることを抑制することができる。同様に、穴加工後に溝成形加工が行われることにより、穴加工におけるワークの変形が溝成形加工の加工精度を低下させることを抑制することができる。
【００１９】
また、上記トリミング加工、穴加工および溝成形加工は順次行われるが、これらはダイス受け工程とダイス退避工程との間に行われる。すなわち円筒部の外周側を受けるダイスを途中で退避させずに行われる。こうすることで、溝成形工程が完了するまで、トリミングパンチや穴開けパンチの退避を遅らせることができる。トリミング加工や穴加工の後、トリミングパンチや穴開けパンチを未退避のままにしておくと、加工部付近のワークが加工負荷でダイスに密着した状態となる。溝成形加工部（スナップリング溝）は、軸方向においてトリミング加工部（円筒部先端）と穴加工部（油穴）との間にある。従って、溝成形工程時には、その加工部の軸方向両側のワークがトリミング加工や穴加工の加工負荷によってダイスに密着した状態となっている。そのため、溝成形加工を、ワークの拘束度合が高い安定状態で行うことができ、加工精度を一層高めることができる。
【００２０】
また、各パンチで加工を行う際、ワークがパンチに食い付く（僅かに固着する）という現象が起こる。そしてパンチが退避する際、その食い付きによってワークがパンチに引きずられ、僅かに変形する。本発明の構成では、溝成形工程が完了するまで各パンチの退避を遅らせることができるので、上記食い付きによる変形が後工程での穴加工や溝成形加工に影響を及ぼさない。従って一層加工精度を高めることができる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、請求項１の製造方法を的確に実行する製造装置を得ることができる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、以下説明するように上記加工精度向上効果をより顕著に得ることができる。本発明の構成によれば、トリミング加工、穴加工および溝成形加工は、一度の加工において周方向の一部を加工することとなる。このようにするとパンチの移動動作を簡潔にし、装置を単純化することができる。しかし一方、各加工による変形が積み重なってクラッチドラム全体として比較的大きな変形となりがちである。そのような製造装置において、本発明の構成、特に途中でダイスを退避させることなくトリミングパンチと穴開けパンチと溝成形パンチとによる加工を行わせる構成は、各加工ごとにダイスを退避させるものに比べ、パンチ退避時の変形を大幅に抑制することができ、顕著な加工精度向上効果を得ることができる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、一つの駆動機構で各パンチを駆動することができる。従って各パンチを個別の駆動機構で駆動するものに比べて駆動機構を簡潔にすることができ、装置の小型化を図ることができる。なお、各パンチによる加工を順次行わせるには、各パンチの径方向長さを調節し、各パンチの先端がクラッチドラム円筒部の内周に到達するタイミングをずらすようにすれば良い。またパンチ退避時には全てのパンチを同時に退避させることになるが、これは溝成形工程後までトリミングパンチや溝成形パンチの退避を遅らせることになり、好都合である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係るクラッチドラム１０を含む自動変速機１の部分断面図である。自動変速機１は多段変速型であって、ミッションケース２の内部にクラッチ・ブレーキ機構３を備える。クラッチ・ブレーキ機構３は複数のクラッチやブレーキを備え、図外の油圧機構によってそれらを締結または解放させ、その組合せによって所定の変速段を達成するように構成されている。
【００２６】
クラッチ・ブレーキ機構３は周知の機構なので詳細な説明は省略する。クラッチ・ブレーキ機構３は、第３速、第４速において締結される３／４クラッチ５を備える。３／４クラッチ５は、有底円筒状の回転体であるクラッチドラム１０を備えている。そしてクラッチドラム１０には、クラッチパック６および油圧ピストン７が内蔵されている。クラッチパック６は複数のクラッチプレートからなる。このクラッチプレートには、摩擦材が貼付された複数の摩擦プレートと複数の金属プレートとがあり、これらが同軸で交互に列設されている。
【００２７】
当実施形態のクラッチパック６では、金属プレートが入力側、摩擦プレートが出力側となっている。そしてクラッチドラム１０は、その内周側に形成されたスプライン溝１４（図２参照）によって上記金属プレートの外周側とスプライン嵌合している。一方、上記摩擦プレートは、その内周側において出力側部材とスプライン嵌合している。
【００２８】
油圧ピストン７は、クラッチドラム１０の、クラッチパック６に対して底側（閉じた側）に設けられている。一方、クラッチパック６を挟んで油圧ピストン７の反対側、すなわちクラッチドラム１０の開放側先端部付近には、油圧ピストン７の押圧力をクラッチパック６を介して受けるスナップリング８が設けられている。スナップリング８は、クラッチドラム１０の内周側に形成されたスナップリング溝１７（図２参照）に嵌入され、保持されている。
【００２９】
油圧ピストン７の非作動時には、クラッチパック６の各クラッチプレート間に適度な隙間が確保され、互いの相対回転が可能となっている。すなわち３／４クラッチ５が解放状態であって、入力側から出力側への動力の伝達が行われない。
【００３０】
油圧ピストン７の作動時には、油圧ピストン７がクラッチパック６を押圧する。押圧されたクラッチパック６の各クラッチプレートは互いに圧着し、相対回転が禁止される。すなわちクラッチ締結状態となり、入力側から出力側への動力伝達が行われる。
【００３１】
図２はクラッチドラム１０の斜視図である。図の上下方向がクラッチ・ブレーキ機構３の軸方向である。上述したようにクラッチドラム１０は板金製で有底円筒状であり、その底部には軸部材を通す軸穴１２が設けられている。クラッチドラム１０の円筒部には、軸方向に延びるスプライン溝１４が形成されている。スプライン溝１４は、交互に配置された各３２条の凹部１４ａと凸部１４ｂとから成る。
【００３２】
クラッチドラム１０の円筒部でスプライン溝１４が形成された箇所には径方向に貫通する１６個の油穴１５が形成されている。油穴１５は３２条の凸部１４ｂの、１つ飛びに設けられている。油穴１５は、これにＡＴＦ（自動変速機油）を通すことにより、３／４クラッチ５及びその周辺の部材の潤滑性や冷却性を高める作用を有する。
【００３３】
クラッチドラム１０の軸方向で、円筒部の開放側先端部（円筒先端部１９）と油穴１５との間に、スナップリング８が嵌入されるスナップリング溝１７が形成されている。スナップリング溝１７はスプライン溝１４の全周に亘って設けられているが、その溝深さが凸部１４ｂにまで及ばないので、実際に溝成形加工が施されるのは図示のように凹部１４ａとなる。スナップリング溝１７（が形成された箇所）は、スナップリング８を保持することにより、スナップリング８が受ける油圧ピストン７の押圧力を最終的に受ける。
【００３４】
次にクラッチドラム１０の製造方法および製造装置について説明する。上述のようにクラッチドラム１０は板金製である。まず１枚の金属板に図略のプレス装置によって打ち抜き加工と絞り加工とが施され、概略形状が形成される。すなわちクラッチドラム１０の有底円筒形状、軸穴１２およびスプライン溝１４が形成される。概略形状における円筒部の軸方向長さ（円筒先端部１９の高さ）は完成寸法よりも長く、円筒部は余剰部を有するものとなっている。
【００３５】
図３は、概略形状が形成されたクラッチドラム１０に、追加工を施す製造装置２０の平面図である。製造装置２０が行う追加工は、クラッチドラム１０の円筒先端部１９を所定の軸方向所定長さに切り揃えるトリミング加工と、油穴１５を開ける穴加工と、スナップリング溝１７を成形する溝成形加工である。
【００３６】
これらの加工は、パンチ５２とダイス４０とによって行われる。製造装置２０には、パンチ５２、ダイス４０及び加工対象であるクラッチドラム１０（以下ワーク１０とも言う）に所定の動作を行わせる機構が設けられている。
【００３７】
製造装置２０の概略構成としては、駆動機構３０、ダイス４０、パンチ部５０及びワーク１０を固定する治具７０を備える。駆動機構３０は、平面視で軸心の重なる第１油圧シリンダ３１と第２油圧シリンダ３５とを備える。第１油圧シリンダ３１にはロッド３２が、第２油圧シリンダ３５にはロッド３６がそれぞれ接続されている。そしてロッド３２にはダイス４０及びパンチ５２が、ロッド３６にはパンチ５２が接続されている。
【００３８】
第１油圧シリンダ３１は、ロッド３２をワーク１０の軸心に向けて（矢印Ａ１方向に）移動させる。そしてダイス４０が受けるパンチ５２の加工負荷を受ける。一方、第２油圧シリンダ３５は、ロッド３６をワーク１０の軸心から離れる方向（矢印Ａ２方向）に移動させる。そしてパンチ５２によってワーク１０を内周側から押圧し、加工する。
【００３９】
パンチ部５０は、パンチ５２と、パンチ５２を支持・案内するガイド５１からなる。パンチ５２は、その先端側（図３の左側）においてワーク１０のスプライン溝１４の２山分（１山は１組の凹部１４ａと凸部１４ｂ）に内側から当接し、加工を施す。
【００４０】
一方ダイス４０は、その先端側（図３の右側）において、ワーク１０のスプライン溝１４の２山分に外側から当接し、パンチ５２による加工負荷を受ける。
【００４１】
以上のようなパンチ５２とダイス４０とにより、一度の加工（ロッド３６の１ストローク）でワーク１０の周方向の一部（スプライン溝１４の２山分）が加工される。以下この一度の加工を加工単位Ｕ１という。加工単位Ｕ１にはダイス４０やパンチ５２の移動工程を含む（図５参照）。製造装置２０は、ワーク１０を載置するテーブル７１（図４に示す）を備えており、このテーブル７１は昇降（図３に示す紙面に垂直な方向）可能であるとともにワーク１０の軸まわりに回転可能に構成されている。製造装置２０は、テーブル７１を回転させ、加工単位Ｕ１あたりスプライン溝１４の２山分づつずらしながら、合計１６回の加工単位Ｕ１によって全周分（３２山分）の加工を行うように構成されている。
【００４２】
図４は図３のIV−IV線断面図である。ワーク１０は治具７０によって固定されている。治具７０は上記のテーブル７１と、ワーク１０の外周側を固定する押え治具７２と、内周側を固定する押え治具７３とを含む。ワーク１０は、円筒部先端側を上にした状態でテーブル７１に載置され、押え治具７２，７３によって固定されている。
【００４３】
パンチ部５０はワーク１０の内周側に配設され、加工部を径方向外側に向けたパンチ５２を備える。パンチ５２は、詳細には上段から順にトリミングパンチ５３、溝成形パンチ５８及び穴開けパンチ６０を備える。これらの各パンチは互いに一体化されており、駆動機構３０により同時駆動される。
【００４４】
トリミングパンチ５３は、ワーク１０の円筒部の開放側の先端部を軸方向所定長さに切り揃えるパンチ、すなわちトリミング加工を施すパンチである。トリミングパンチ５３の内部には上下一対のイジェクトピン５４が設けられている。各イジェクトピン５４はスプリング５５によってそれぞれ径方向外側に付勢されている。トリミング加工の非実行時であってトリミングパンチ５３の先端５３ａに加工負荷がかかっていないときにはスプリング５５の付勢力によってイジェクトピン５４の先端はトリミングパンチ５３の先端５３ａから突出している。トリミング加工時にはその加工負荷によってスプリング５５が縮み、イジェクトピン５４がトリミングパンチ５３内に完全に格納される。このような構成により、イジェクトピン５４はトリミング加工によって生じるスクラップをダイス４０側に跳ね飛ばす。
【００４５】
溝成形パンチ５８は、ワーク１０の円筒部の内周側にスナップリング溝１７を成形するパンチ、すなわち溝成形加工を施すパンチである。溝成形パンチ５８の厚みがスナップリング溝１７の溝幅となる。
【００４６】
穴開けパンチ６０は、ワーク１０の円筒部（詳しくはスプライン溝１４の凸部１４ｂ）に径方向に貫通する油穴１５を開けるパンチ、すなわち穴加工を施すパンチである。穴開けパンチ６０の内部にはその先端６０ａに開口するエア通路６２が設けられており、エア通路６２には図外の圧縮空気供給部から圧縮空気が供給される。エア通路６２の開口部から噴出する圧縮空気により、穴加工によって生じるスクラップがダイス４０側に吹き飛ばされる。
【００４７】
上述のようにトリミングパンチ５３、溝成形パンチ５８及び穴開けパンチ６０は、互いに一体化されているが、各パンチの径方向長さはトリミングパンチ５３、穴開けパンチ６０、溝成形パンチ５８の順に長くなっている。従って後述するように、これらのパンチが同時駆動されたとき、まずトリミングパンチ５３によるトリミング加工が行われ、次いで穴開けパンチ６０による穴加工が行われ、最後に溝成形パンチ５８による溝成形加工が行われることとなる。
【００４８】
ダイス４０は、その受け面４１をワーク１０の外周側に当接させ、パンチ５２の加工負荷を受ける部材である。ダイス４０にはスクラップ排出溝４３及びスクラップ排出穴４５が形成されている。これらはトリミング加工や穴加工で生じたスクラップをダイス４０の外側に導く通路である。ダイス４０の外側には排出されたスクラップを回収するスクラップ回収部２５が設けられている。
【００４９】
次に製造装置２０の動作および製造装置２０によるクラッチドラム１０の製造方法について説明する。
【００５０】
図５は、製造装置２０の概略製造工程図である。まずダイス４０及びパンチ部５０（パンチ５２）が図４に示す退避位置にある状態で、ワーク１０が図４に示す位置に固定される（工程Ｐ１）。工程Ｐ１では、まず昇降自在のテーブル７１が、ワーク１０とパンチ部５０とが干渉しない位置まで降下する。そしてワーク１０がテーブル７１の所定位置に載置され、押え治具７２によって保持される。その状態でテーブル７１が上昇し、図４に示す状態にセットされ、ワーク１０が押え治具７３で押えられて固定される。
【００５１】
次に、加工単位数Ｎに「１」が入力される（処理Ｐ２）。加工単位数Ｎは、加工単位Ｕ１が何回行われたかをカウントするための数値である。
【００５２】
次に、ダイス受け工程Ｐ３、トリミング工程Ｐ４、穴開け工程Ｐ５、溝成形工程Ｐ６、パンチ退避工程Ｐ７及びダイス退避工程Ｐ８が順次行われる。ダイス受け工程Ｐ３〜ダイス退避工程Ｐ８の一連の工程（破線で囲んだ部分）が加工単位Ｕ１となる。
【００５３】
次に加工単位数Ｎ＝１６であるか否かが判定される（判定Ｐ９）。ここでＮＯと判定されれば、ワーク１０がスプライン溝１４の２山分（１／１６回転：２２．５度）回転される。この際、テーブル７１を昇降させる動作を適宜組合わせても良い。また工程Ｐ１０では、加工単位数Ｎを増分（＋１）する処置が施される。そしてダイス受け工程Ｐ３に戻り、新たな加工部に対して加工単位Ｕ１が繰り返される。
【００５４】
一方、判定Ｐ９でＹＥＳと判定されれば、ワーク全周（スプライン溝１４の３２山分）の加工が完了したことを意味するので、ワーク１０を取出し（工程１１）、製造装置２０での加工が完了する。
【００５５】
以下、主要な工程についてさらに詳細に説明する。
【００５６】
図６は、ダイス受け工程Ｐ３を示す説明図である。ダイス受け工程Ｐ３は、ワーク１０の円筒部の外周側をダイス４０の受け面４１に当接させる工程である。ダイス受け工程Ｐ３では、第１油圧シリンダ３１のロッド３２によって、ダイス４０及びパンチ５２が矢印Ａ１方向に移動させられる。そしてダイス４０の受け面４１がワーク１０の円筒部側面（スプライン溝１４）に当接すると、その当接が図外のセンサによって電気的に感知され、ロッド３２の移動が停止され、ダイス受け工程Ｐ３が完了する。図６は、ダイス受け工程Ｐ３が完了し、ダイス４０が加工負荷を受ける準備が整った状態を示している。
【００５７】
図７は、トリミング工程Ｐ４を示す説明図である。トリミング工程Ｐ４は、上記トリミング加工を行う工程である。トリミング工程Ｐ４では、第２油圧シリンダ３５がロッド３６を介してパンチ５２を矢印Ａ２方向に移動させる。そしてトリミングパンチ５３の先端５３ａがワーク１０の内周側に達するとトリミング加工が開始される。このとき、イジェクトピン５４はスプリング５５が縮むことにより完全にトリミングパンチ５３内に格納されるので、加工に悪影響を及ぼさない。図７はトリミング工程Ｐ４におけるトリミング加工開始時点の状態を示す。
【００５８】
図８は、トリミング工程Ｐ４及び穴開け工程Ｐ５を示す説明図である。図７に示す状態からさらにパンチ５２が矢印Ａ２方向に移動すると、トリミングパンチ５３とダイス４０との剪断力によって先端の余剰部分がスクラップ１９ａとして切り落とされ、所定長さに切り揃えられた円筒先端部１９が形成される。スクラップ１９ａが完全に切り落とされた時点でトリミング工程Ｐ４が完了する。トリミング工程Ｐ４の完了直前から完了後にかけて、スプリング５５の付勢力によってイジェクトピン５４の先端がトリミングパンチ５３の先端５３ａから突出する。そしてトリミング加工によって生じたスクラップ１９ａをダイス４０側に跳ね飛ばす。跳ね飛ばされたスクラップ１９ａはスクラップ排出溝４３を経由してスクラップ回収部２５に導かれる。
【００５９】
トリミング工程Ｐ４後の穴開け工程Ｐ５では、さらにパンチ５２が矢印Ａ２方向に移動する。そして穴開けパンチ６０の先端６０ａがワーク１０（詳しくはスプライン溝１４の凸部１４ｂ）の内周側に達すると穴加工が開始される。図８は穴開け工程Ｐ５における穴加工開始時点の状態を示す。
【００６０】
図９は、穴開け工程Ｐ５及び溝成形工程Ｐ６を示す説明図である。図８の状態からさらにパンチ５２が矢印Ａ２方向に移動すると、穴開けパンチ６０とダイス４０との剪断力によってスクラップ１５ａが打ち抜かれるとともに油穴１５が形成される。スクラップ１５ａが完全に打ち抜かれた時点で穴開け工程Ｐ５が完了する。打ち抜かれたスクラップ１５ａは、エア通路６２を介して供給された圧縮空気によって吹き飛ばされ、スクラップ排出穴４５を介してスクラップ回収部２５に導かれる。
【００６１】
なお、油穴１５はスプライン溝１４の凸部１４ｂに形成されているが、１山飛び、つまり２山に１箇所設けられている。従って１加工単位Ｕ１につき１個の油穴１５が形成される。
【００６２】
穴開け工程Ｐ５後の溝成形工程Ｐ６では、さらにパンチ５２が矢印Ａ２方向に移動する。そして溝成形パンチ５８の先端５８ａがワーク１０（詳しくはスプライン溝１４の凹部１４ａ）の内周側に達すると溝成形加工が開始される。図９は、溝成形工程Ｐ６における溝成形工程開始時点の状態を示している。図９に示す状態からさらにパンチ５２が矢印Ａ２方向に移動すると、溝成形パンチ５８の先端５８ａがスプライン溝１４の凹部１４ａを押圧し、スナップリング溝１７を成形する。溝成形工程Ｐ６では、油穴１５が形成された凸部１４ｂの両側の凹部１４ａに対してスナップリング溝１７が成形される。
【００６３】
溝成形工程Ｐ６の完了後、続くパンチ退避工程Ｐ７では、第２油圧シリンダ３５によってロッド３６を介してパンチ５２（パンチ部５０）が退避させられる。つまりパンチ５２（パンチ部５０）が矢印Ａ２と逆方向に移動させられる。
【００６４】
パンチ退避工程Ｐ７後のダイス退避工程Ｐ８では、第１油圧シリンダ３１によってロッド３２を介してダイス４０が退避させられる。つまり矢印Ａ１（図６に示す）と逆方向に移動させられる。ダイス退避工程Ｐ８の開始時点はパンチ退避工程Ｐ７の完了前であっても良い。即ちパンチ退避工程Ｐ７とダイス退避工程Ｐ８とが部分的に重複しても良い。
【００６５】
こうして判定Ｐ９でＹＥＳ（加工単位数Ｎ＝１６）と判定されるまで加工単位Ｕ１が繰り返されることとなる。
【００６６】
以上説明したように製造装置２０によれば、１加工単位Ｕ１において、トリミング工程Ｐ４後に穴開け工程Ｐ５が行われ、穴開け工程Ｐ５後に溝成形工程Ｐ６が行われる。トリミング加工や穴加工を行うと、ワーク１０に僅かな変形（塑性変形）が生じる。しかしこのように各工程Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６が分離して行われるので、トリミング加工による変形が後の穴加工や溝成形加工に影響を与えることがなく、同様に穴加工による変形が後の溝成形加工に影響を与えることがない。従って各工程Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６を同時または重複して行うものに比べ、穴加工や溝成形加工の加工精度を向上することができる。
【００６７】
また、１加工単位Ｕ１において、トリミング工程Ｐ４、穴開け工程Ｐ５、溝成形工程Ｐ６はダイス受け工程Ｐ３とダイス退避工程Ｐ８との間に行われる。すなわちダイス４０を途中で退避させずに行われる。さらに各パンチ５３，５８，６０が同時駆動されることから、溝成形加工は、トリミングパンチ５３や穴開けパンチ６０が未退避の状態で行われる。これらのパンチ５３，６０が未退避状態のとき、各パンチ５３，６０による加工負荷で円筒先端部１９付近や油穴１５付近のワーク１０がダイス４０に密着した状態となる。そのようなワーク１０の拘束度合が高い安定状態で溝成形加工を行うことができるので、加工精度を一層高めることができる。
【００６８】
また、各パンチ５３，６０で加工を行う際、ワーク１０が各パンチ５３，６０に食い付く現象が起こる。そしてパンチ退避工程Ｐ７において各パンチ５３，６０が退避する際、その食い付きによってワーク１０がパンチ５３，６０に引きずられ、僅かに変形する。本実施形態によれば、溝成形工程Ｐ６が完了した後に全てのパンチ５３，５８，６０が退避するので、上記食い付きによる変形が穴加工や溝成形加工に影響を及ぼさない。従って一層加工精度が高められる。
【００６９】
また製造装置２０によれば、１加工単位Ｕ１あたりスプライン溝１４の２山分の加工が行われる。そのため、ダイス４０やパンチ５２の移動動作を簡潔な直線運動にすることができ、装置の単純化が図られる。
【００７０】
但しこのような加工方法を採ると、加工単位Ｕ１ごとの変形が積み重なってワーク１０全体として比較的大きな変形となりがちである。しかし製造装置２０は、加工単位Ｕ１の途中でダイス４０を退避させず、また前加工のパンチも退避させないので、各加工（トリミング加工、穴加工）ごとにダイス４０を退避させるものに比べ、ワーク１０の変形（の積み重ね）を大幅に抑制することができる。
【００７１】
さらに製造装置２０では、パンチ５２が一体化されているので、一つの駆動機構３０でパンチ５２を駆動することができる。従ってトリミングパンチ５３、溝成形パンチ５８および穴開けパンチ６０を個別の駆動機構で駆動するものに比べて駆動機構３０を簡潔にすることができ、装置の小型化を図ることができる。
【００７２】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、上記実施形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば上記実施形態では、トリミングパンチ５３、溝成形パンチ５８および穴開けパンチ６０を互いに一体化し、同時駆動するようにしたが、これらの一部または全部を別体とし、独立駆動するようにしても良い。
【００７３】
また、スプライン溝１４の数は３２条に限定するものではない。また１加工単位で加工される山数は２山に限定するものではない。例えば１山づつ或いは３山以上づつ加工するものであっても良い。
【００７４】
クラッチドラム１０は、３／４クラッチ５を構成するものである必要はなく、同様の構造を有する他のクラッチに適用されるクラッチドラムであっても良い。さらには自動変速機に用いられるものに限定する趣旨ではなく、同様の機構を有するあらゆるクラッチドラムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態に係るクラッチドラムを含む自動変速機の部分断面図である。
【図２】上記クラッチドラムの斜視図である。
【図３】概略形状が形成されたクラッチドラムに追加工を施す製造装置の平面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】上記製造装置の概略製造工程図である。
【図６】上記製造装置によるダイス受け工程を示す説明図である。
【図７】上記ダイス受け工程に続くトリミング工程を示す説明図である。
【図８】上記トリミング工程とそれに続く穴開け工程を示す説明図である。
【図９】上記穴開け工程とそれに続く溝成形工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０ クラッチドラム、ワーク
１４ スプライン溝
１５ 油穴
１７ スナップリング溝
１９ 円筒先端部（円筒部の開放側先端部）
２０ 製造装置
３０ 駆動機構
４０ ダイス
５３ トリミングパンチ
５８ 溝成形パンチ
６０ 穴開けパンチ
Ｐ３ ダイス受け工程
Ｐ４ トリミング工程
Ｐ５ 穴開け工程
Ｐ６ 溝成形工程
Ｐ８ ダイス退避工程
Ｕ１ 加工単位（一度の加工）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の自動変速機等に用いられる湿式多板クラッチに好適なクラッチドラムの製造方法および同製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の一般的な自動変速機には湿式多板クラッチが組み込まれている。このクラッチは、一般的に有底円筒状の回転体であるクラッチドラムを備えている。クラッチドラムには、油圧ピストン及び複数のクラッチプレートが内蔵されている。クラッチプレートには、摩擦材が貼付された複数の摩擦プレートと複数の金属プレートとがあり、これらが同軸で交互に列設されている。
【０００３】
摩擦プレートと金属プレートのうち、一方が入力側部材、他方が出力側部材にスプライン嵌合により係合されている。ここで、クラッチドラムは入力側部材か出力側部材かの何れかである。すなわち、摩擦プレートと金属プレートのうち一方の外周側がクラッチドラムとスプライン嵌合する。従って、クラッチドラムの円筒部（の少なくとも内周側）には、スプライン嵌合のためのスプライン溝が形成されている。
【０００４】
油圧ピストンは、クラッチドラムの、クラッチプレートに対して底側（閉じた側）に設けられている。一方、クラッチプレートを挟んで油圧ピストンの軸方向反対側、すなわちクラッチドラムの開放端側には、油圧ピストンの押圧力を（クラッチプレートを介して）受けるスナップリングが設けられている。スナップリングは、クラッチドラムの内周側に形成されたスナップリング溝に嵌入され、保持されている。
【０００５】
油圧ピストンの非作動時には、各クラッチプレート間に適度な隙間が確保され、互いの相対回転が可能となっている。すなわちクラッチが解放状態であって、入力側から出力側への動力の伝達が行われない。
【０００６】
油圧ピストン作動時には、油圧ピストンがクラッチプレートを押圧する。押圧されたクラッチプレートは互いに圧着し、相対回転が禁止される。すなわちクラッチ締結状態となり、入力側から出力側への動力伝達が行われる。
【０００７】
特許文献１には、このようなクラッチドラムについて、少ない工程数で寸法精度の高いクラッチドラムを得る技術が開示されている。特許文献１に記載のクラッチドラム製造方法によれば、パンチとダイスとを用いたプレス加工によって、クラッチドラムの円筒部先端を切り揃える加工（トリミング加工）と、スナップリング溝の溝成形加工とが同時に行われる。
【特許文献１】特開２０００−２３０５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、より加工精度を高めるためには特許文献１に示される製造方法では不充分であるという問題が起こってきた。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単なプレス加工を採用しつつ、より高い加工精度を得ることができるクラッチドラムの製造方法および同製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための請求項１に係る発明は、板金製で有底円筒状の円筒部にスプライン溝が形成されたクラッチドラムの製造方法において、上記円筒部の外周側をダイスの受け面に当接させるダイス受け工程と、上記ダイス受け工程後、トリミングパンチを上記円筒部の径方向内側から外側へ移動させて該円筒部の開放側の先端部を軸方向所定長さに切り揃えるトリミング工程と、穴開けパンチを上記円筒部の径方向内側から外側へ移動させ、上記トリミング工程後に、上記円筒部に径方向に貫通する油穴を開ける穴開け工程と、溝成形パンチを上記円筒部の径方向内側から外側へ移動させ、上記穴開け工程後に、上記円筒部の上記先端部と上記油穴との間の軸方向位置の内周側にスナップリング溝を成形する溝成形工程と、上記溝成形工程後、上記ダイスを退避させるダイス退避工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、板金製で有底円筒状の円筒部にスプライン溝が形成されたクラッチドラムの製造装置において、上記円筒部の外周側を受けるダイスと、上記円筒部の開放側の先端部を軸方向所定長さに切り揃えるトリミングパンチと、上記円筒部に径方向に貫通する油穴を開ける穴開けパンチと、上記円筒部の、上記先端部と上記油穴との間の軸方向位置の内周側にスナップリング溝を成形する溝成形パンチと、上記ダイスによって上記円筒部の外周側が受けられた状態で、上記トリミングパンチと上記穴開けパンチと上記溝成形パンチとを上記円筒部の内側から外側へ移動させ、上記トリミングパンチによる加工を施し、その後上記穴開けパンチによる加工を施し、その後上記溝成形パンチによる加工を施す駆動機構とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項２記載のクラッチドラムの製造装置において、上記トリミングパンチ、上記穴開けパンチおよび上記溝成形パンチは、一度の加工において上記クラッチドラムの周方向の一部を加工するものであり、加工位置を周方向に順次ずらして複数回の加工を行うことにより全周の加工を完了させることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項２または３記載のクラッチドラムの製造装置において、上記トリミングパンチ、上記穴開けパンチおよび上記溝成形パンチは互いに一体化されており、上記駆動機構によって同時駆動されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、以下説明するように、簡単なプレス加工を採用しつつ、より高い加工精度を得ることができる。
【００１５】
本願発明の発明者は、加工精度を悪化させる要因を鋭意研究した結果、各加工工程におけるワーク（この場合クラッチドラム）の変形（塑性変形）が他の加工工程に影響を与えていることを見出した。例えば特許文献１に示されるようにトリミング加工と溝成形加工とを行う場合、トリミング加工においてワークに比較的大きな変形が生じる。トリミング加工と溝成形加工とを同時に行うと、トリミング加工においてワークが変形している途中で溝成形加工を施すこととなる。そのため、トリミング加工における変形がスナップリング溝の成形に影響を与え、スナップリング溝の加工精度を低下させてしまうのである。
【００１６】
そこで本発明によれば、トリミング加工後、つまりトリミング加工による変形が完了した後に溝成形加工が行われる。従ってトリミング加工における変形がスナップリング溝の成形に影響を与えることがなく、狙い通りのスナップリング溝の加工精度を得ることができる。
【００１７】
ところで本発明に係るクラッチドラムの円筒面（スプライン溝形成部）には、径方向に貫通する油穴が設けられている。オイル（自動変速機の場合はＡＴＦ：自動変速機油）がこの油穴を通ることにより、潤滑性や冷却性が高められる。この油穴は、スナップリング溝よりも閉塞端側（有底円筒の底）に設けられる。
【００１８】
本発明において、その油穴を開ける穴加工は、トリミング加工の後かつ溝成形加工の前に行われる。トリミング加工後に穴加工が行われることにより、トリミング加工におけるワークの変形が穴加工の加工精度を低下させることを抑制することができる。同様に、穴加工後に溝成形加工が行われることにより、穴加工におけるワークの変形が溝成形加工の加工精度を低下させることを抑制することができる。
【００１９】
また、上記トリミング加工、穴加工および溝成形加工は順次行われるが、これらはダイス受け工程とダイス退避工程との間に行われる。すなわち円筒部の外周側を受けるダイスを途中で退避させずに行われる。こうすることで、溝成形工程が完了するまで、トリミングパンチや穴開けパンチの退避を遅らせることができる。トリミング加工や穴加工の後、トリミングパンチや穴開けパンチを未退避のままにしておくと、加工部付近のワークが加工負荷でダイスに密着した状態となる。溝成形加工部（スナップリング溝）は、軸方向においてトリミング加工部（円筒部先端）と穴加工部（油穴）との間にある。従って、溝成形工程時には、その加工部の軸方向両側のワークがトリミング加工や穴加工の加工負荷によってダイスに密着した状態となっている。そのため、溝成形加工を、ワークの拘束度合が高い安定状態で行うことができ、加工精度を一層高めることができる。
【００２０】
また、各パンチで加工を行う際、ワークがパンチに食い付く（僅かに固着する）という現象が起こる。そしてパンチが退避する際、その食い付きによってワークがパンチに引きずられ、僅かに変形する。本発明の構成では、溝成形工程が完了するまで各パンチの退避を遅らせることができるので、上記食い付きによる変形が後工程での穴加工や溝成形加工に影響を及ぼさない。従って一層加工精度を高めることができる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、請求項１の製造方法を的確に実行する製造装置を得ることができる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、以下説明するように上記加工精度向上効果をより顕著に得ることができる。本発明の構成によれば、トリミング加工、穴加工および溝成形加工は、一度の加工において周方向の一部を加工することとなる。このようにするとパンチの移動動作を簡潔にし、装置を単純化することができる。しかし一方、各加工による変形が積み重なってクラッチドラム全体として比較的大きな変形となりがちである。そのような製造装置において、本発明の構成、特に途中でダイスを退避させることなくトリミングパンチと穴開けパンチと溝成形パンチとによる加工を行わせる構成は、各加工ごとにダイスを退避させるものに比べ、パンチ退避時の変形を大幅に抑制することができ、顕著な加工精度向上効果を得ることができる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、一つの駆動機構で各パンチを駆動することができる。従って各パンチを個別の駆動機構で駆動するものに比べて駆動機構を簡潔にすることができ、装置の小型化を図ることができる。なお、各パンチによる加工を順次行わせるには、各パンチの径方向長さを調節し、各パンチの先端がクラッチドラム円筒部の内周に到達するタイミングをずらすようにすれば良い。またパンチ退避時には全てのパンチを同時に退避させることになるが、これは溝成形工程後までトリミングパンチや溝成形パンチの退避を遅らせることになり、好都合である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係るクラッチドラム１０を含む自動変速機１の部分断面図である。自動変速機１は多段変速型であって、ミッションケース２の内部にクラッチ・ブレーキ機構３を備える。クラッチ・ブレーキ機構３は複数のクラッチやブレーキを備え、図外の油圧機構によってそれらを締結または解放させ、その組合せによって所定の変速段を達成するように構成されている。
【００２６】
クラッチ・ブレーキ機構３は周知の機構なので詳細な説明は省略する。クラッチ・ブレーキ機構３は、第３速、第４速において締結される３／４クラッチ５を備える。３／４クラッチ５は、有底円筒状の回転体であるクラッチドラム１０を備えている。そしてクラッチドラム１０には、クラッチパック６および油圧ピストン７が内蔵されている。クラッチパック６は複数のクラッチプレートからなる。このクラッチプレートには、摩擦材が貼付された複数の摩擦プレートと複数の金属プレートとがあり、これらが同軸で交互に列設されている。
【００２７】
当実施形態のクラッチパック６では、金属プレートが入力側、摩擦プレートが出力側となっている。そしてクラッチドラム１０は、その内周側に形成されたスプライン溝１４（図２参照）によって上記金属プレートの外周側とスプライン嵌合している。一方、上記摩擦プレートは、その内周側において出力側部材とスプライン嵌合している。
【００２８】
油圧ピストン７は、クラッチドラム１０の、クラッチパック６に対して底側（閉じた側）に設けられている。一方、クラッチパック６を挟んで油圧ピストン７の反対側、すなわちクラッチドラム１０の開放側先端部付近には、油圧ピストン７の押圧力をクラッチパック６を介して受けるスナップリング８が設けられている。スナップリング８は、クラッチドラム１０の内周側に形成されたスナップリング溝１７（図２参照）に嵌入され、保持されている。
【００２９】
油圧ピストン７の非作動時には、クラッチパック６の各クラッチプレート間に適度な隙間が確保され、互いの相対回転が可能となっている。すなわち３／４クラッチ５が解放状態であって、入力側から出力側への動力の伝達が行われない。
【００３０】
油圧ピストン７の作動時には、油圧ピストン７がクラッチパック６を押圧する。押圧されたクラッチパック６の各クラッチプレートは互いに圧着し、相対回転が禁止される。すなわちクラッチ締結状態となり、入力側から出力側への動力伝達が行われる。
【００３１】
図２はクラッチドラム１０の斜視図である。図の上下方向がクラッチ・ブレーキ機構３の軸方向である。上述したようにクラッチドラム１０は板金製で有底円筒状であり、その底部には軸部材を通す軸穴１２が設けられている。クラッチドラム１０の円筒部には、軸方向に延びるスプライン溝１４が形成されている。スプライン溝１４は、交互に配置された各３２条の凹部１４ａと凸部１４ｂとから成る。
【００３２】
クラッチドラム１０の円筒部でスプライン溝１４が形成された箇所には径方向に貫通する１６個の油穴１５が形成されている。油穴１５は３２条の凸部１４ｂの、１つ飛びに設けられている。油穴１５は、これにＡＴＦ（自動変速機油）を通すことにより、３／４クラッチ５及びその周辺の部材の潤滑性や冷却性を高める作用を有する。
【００３３】
クラッチドラム１０の軸方向で、円筒部の開放側先端部（円筒先端部１９）と油穴１５との間に、スナップリング８が嵌入されるスナップリング溝１７が形成されている。スナップリング溝１７はスプライン溝１４の全周に亘って設けられているが、その溝深さが凸部１４ｂにまで及ばないので、実際に溝成形加工が施されるのは図示のように凹部１４ａとなる。スナップリング溝１７（が形成された箇所）は、スナップリング８を保持することにより、スナップリング８が受ける油圧ピストン７の押圧力を最終的に受ける。
【００３４】
次にクラッチドラム１０の製造方法および製造装置について説明する。上述のようにクラッチドラム１０は板金製である。まず１枚の金属板に図略のプレス装置によって打ち抜き加工と絞り加工とが施され、概略形状が形成される。すなわちクラッチドラム１０の有底円筒形状、軸穴１２およびスプライン溝１４が形成される。概略形状における円筒部の軸方向長さ（円筒先端部１９の高さ）は完成寸法よりも長く、円筒部は余剰部を有するものとなっている。
【００３５】
図３は、概略形状が形成されたクラッチドラム１０に、追加工を施す製造装置２０の平面図である。製造装置２０が行う追加工は、クラッチドラム１０の円筒先端部１９を所定の軸方向所定長さに切り揃えるトリミング加工と、油穴１５を開ける穴加工と、スナップリング溝１７を成形する溝成形加工である。
【００３６】
これらの加工は、パンチ５２とダイス４０とによって行われる。製造装置２０には、パンチ５２、ダイス４０及び加工対象であるクラッチドラム１０（以下ワーク１０とも言う）に所定の動作を行わせる機構が設けられている。
【００３７】
製造装置２０の概略構成としては、駆動機構３０、ダイス４０、パンチ部５０及びワーク１０を固定する治具７０を備える。駆動機構３０は、平面視で軸心の重なる第１油圧シリンダ３１と第２油圧シリンダ３５とを備える。第１油圧シリンダ３１にはロッド３２が、第２油圧シリンダ３５にはロッド３６がそれぞれ接続されている。そしてロッド３２にはダイス４０及びパンチ５２が、ロッド３６にはパンチ５２が接続されている。
【００３８】
第１油圧シリンダ３１は、ロッド３２をワーク１０の軸心に向けて（矢印Ａ１方向に）移動させる。そしてダイス４０が受けるパンチ５２の加工負荷を受ける。一方、第２油圧シリンダ３５は、ロッド３６をワーク１０の軸心から離れる方向（矢印Ａ２方向）に移動させる。そしてパンチ５２によってワーク１０を内周側から押圧し、加工する。
【００３９】
パンチ部５０は、パンチ５２と、パンチ５２を支持・案内するガイド５１からなる。パンチ５２は、その先端側（図３の左側）においてワーク１０のスプライン溝１４の２山分（１山は１組の凹部１４ａと凸部１４ｂ）に内側から当接し、加工を施す。
【００４０】
一方ダイス４０は、その先端側（図３の右側）において、ワーク１０のスプライン溝１４の２山分に外側から当接し、パンチ５２による加工負荷を受ける。
【００４１】
以上のようなパンチ５２とダイス４０とにより、一度の加工（ロッド３６の１ストローク）でワーク１０の周方向の一部（スプライン溝１４の２山分）が加工される。以下この一度の加工を加工単位Ｕ１という。加工単位Ｕ１にはダイス４０やパンチ５２の移動工程を含む（図５参照）。製造装置２０は、ワーク１０を載置するテーブル７１（図４に示す）を備えており、このテーブル７１は昇降（図３に示す紙面に垂直な方向）可能であるとともにワーク１０の軸まわりに回転可能に構成されている。製造装置２０は、テーブル７１を回転させ、加工単位Ｕ１あたりスプライン溝１４の２山分づつずらしながら、合計１６回の加工単位Ｕ１によって全周分（３２山分）の加工を行うように構成されている。
【００４２】
図４は図３のIV−IV線断面図である。ワーク１０は治具７０によって固定されている。治具７０は上記のテーブル７１と、ワーク１０の外周側を固定する押え治具７２と、内周側を固定する押え治具７３とを含む。ワーク１０は、円筒部先端側を上にした状態でテーブル７１に載置され、押え治具７２，７３によって固定されている。
【００４３】
パンチ部５０はワーク１０の内周側に配設され、加工部を径方向外側に向けたパンチ５２を備える。パンチ５２は、詳細には上段から順にトリミングパンチ５３、溝成形パンチ５８及び穴開けパンチ６０を備える。これらの各パンチは互いに一体化されており、駆動機構３０により同時駆動される。
【００４４】
トリミングパンチ５３は、ワーク１０の円筒部の開放側の先端部を軸方向所定長さに切り揃えるパンチ、すなわちトリミング加工を施すパンチである。トリミングパンチ５３の内部には上下一対のイジェクトピン５４が設けられている。各イジェクトピン５４はスプリング５５によってそれぞれ径方向外側に付勢されている。トリミング加工の非実行時であってトリミングパンチ５３の先端５３ａに加工負荷がかかっていないときにはスプリング５５の付勢力によってイジェクトピン５４の先端はトリミングパンチ５３の先端５３ａから突出している。トリミング加工時にはその加工負荷によってスプリング５５が縮み、イジェクトピン５４がトリミングパンチ５３内に完全に格納される。このような構成により、イジェクトピン５４はトリミング加工によって生じるスクラップをダイス４０側に跳ね飛ばす。
【００４５】
溝成形パンチ５８は、ワーク１０の円筒部の内周側にスナップリング溝１７を成形するパンチ、すなわち溝成形加工を施すパンチである。溝成形パンチ５８の厚みがスナップリング溝１７の溝幅となる。
【００４６】
穴開けパンチ６０は、ワーク１０の円筒部（詳しくはスプライン溝１４の凸部１４ｂ）に径方向に貫通する油穴１５を開けるパンチ、すなわち穴加工を施すパンチである。穴開けパンチ６０の内部にはその先端６０ａに開口するエア通路６２が設けられており、エア通路６２には図外の圧縮空気供給部から圧縮空気が供給される。エア通路６２の開口部から噴出する圧縮空気により、穴加工によって生じるスクラップがダイス４０側に吹き飛ばされる。
【００４７】
上述のようにトリミングパンチ５３、溝成形パンチ５８及び穴開けパンチ６０は、互いに一体化されているが、各パンチの径方向長さはトリミングパンチ５３、穴開けパンチ６０、溝成形パンチ５８の順に長くなっている。従って後述するように、これらのパンチが同時駆動されたとき、まずトリミングパンチ５３によるトリミング加工が行われ、次いで穴開けパンチ６０による穴加工が行われ、最後に溝成形パンチ５８による溝成形加工が行われることとなる。
【００４８】
ダイス４０は、その受け面４１をワーク１０の外周側に当接させ、パンチ５２の加工負荷を受ける部材である。ダイス４０にはスクラップ排出溝４３及びスクラップ排出穴４５が形成されている。これらはトリミング加工や穴加工で生じたスクラップをダイス４０の外側に導く通路である。ダイス４０の外側には排出されたスクラップを回収するスクラップ回収部２５が設けられている。
【００４９】
次に製造装置２０の動作および製造装置２０によるクラッチドラム１０の製造方法について説明する。
【００５０】
図５は、製造装置２０の概略製造工程図である。まずダイス４０及びパンチ部５０（パンチ５２）が図４に示す退避位置にある状態で、ワーク１０が図４に示す位置に固定される（工程Ｐ１）。工程Ｐ１では、まず昇降自在のテーブル７１が、ワーク１０とパンチ部５０とが干渉しない位置まで降下する。そしてワーク１０がテーブル７１の所定位置に載置され、押え治具７２によって保持される。その状態でテーブル７１が上昇し、図４に示す状態にセットされ、ワーク１０が押え治具７３で押えられて固定される。
【００５１】
次に、加工単位数Ｎに「１」が入力される（処理Ｐ２）。加工単位数Ｎは、加工単位Ｕ１が何回行われたかをカウントするための数値である。
【００５２】
次に、ダイス受け工程Ｐ３、トリミング工程Ｐ４、穴開け工程Ｐ５、溝成形工程Ｐ６、パンチ退避工程Ｐ７及びダイス退避工程Ｐ８が順次行われる。ダイス受け工程Ｐ３〜ダイス退避工程Ｐ８の一連の工程（破線で囲んだ部分）が加工単位Ｕ１となる。
【００５３】
次に加工単位数Ｎ＝１６であるか否かが判定される（判定Ｐ９）。ここでＮＯと判定されれば、ワーク１０がスプライン溝１４の２山分（１／１６回転：２２．５度）回転される。この際、テーブル７１を昇降させる動作を適宜組合わせても良い。また工程Ｐ１０では、加工単位数Ｎを増分（＋１）する処置が施される。そしてダイス受け工程Ｐ３に戻り、新たな加工部に対して加工単位Ｕ１が繰り返される。
【００５４】
一方、判定Ｐ９でＹＥＳと判定されれば、ワーク全周（スプライン溝１４の３２山分）の加工が完了したことを意味するので、ワーク１０を取出し（工程１１）、製造装置２０での加工が完了する。
【００５５】
以下、主要な工程についてさらに詳細に説明する。
【００５６】
図６は、ダイス受け工程Ｐ３を示す説明図である。ダイス受け工程Ｐ３は、ワーク１０の円筒部の外周側をダイス４０の受け面４１に当接させる工程である。ダイス受け工程Ｐ３では、第１油圧シリンダ３１のロッド３２によって、ダイス４０及びパンチ５２が矢印Ａ１方向に移動させられる。そしてダイス４０の受け面４１がワーク１０の円筒部側面（スプライン溝１４）に当接すると、その当接が図外のセンサによって電気的に感知され、ロッド３２の移動が停止され、ダイス受け工程Ｐ３が完了する。図６は、ダイス受け工程Ｐ３が完了し、ダイス４０が加工負荷を受ける準備が整った状態を示している。
【００５７】
図７は、トリミング工程Ｐ４を示す説明図である。トリミング工程Ｐ４は、上記トリミング加工を行う工程である。トリミング工程Ｐ４では、第２油圧シリンダ３５がロッド３６を介してパンチ５２を矢印Ａ２方向に移動させる。そしてトリミングパンチ５３の先端５３ａがワーク１０の内周側に達するとトリミング加工が開始される。このとき、イジェクトピン５４はスプリング５５が縮むことにより完全にトリミングパンチ５３内に格納されるので、加工に悪影響を及ぼさない。図７はトリミング工程Ｐ４におけるトリミング加工開始時点の状態を示す。
【００５８】
図８は、トリミング工程Ｐ４及び穴開け工程Ｐ５を示す説明図である。図７に示す状態からさらにパンチ５２が矢印Ａ２方向に移動すると、トリミングパンチ５３とダイス４０との剪断力によって先端の余剰部分がスクラップ１９ａとして切り落とされ、所定長さに切り揃えられた円筒先端部１９が形成される。スクラップ１９ａが完全に切り落とされた時点でトリミング工程Ｐ４が完了する。トリミング工程Ｐ４の完了直前から完了後にかけて、スプリング５５の付勢力によってイジェクトピン５４の先端がトリミングパンチ５３の先端５３ａから突出する。そしてトリミング加工によって生じたスクラップ１９ａをダイス４０側に跳ね飛ばす。跳ね飛ばされたスクラップ１９ａはスクラップ排出溝４３を経由してスクラップ回収部２５に導かれる。
【００５９】
トリミング工程Ｐ４後の穴開け工程Ｐ５では、さらにパンチ５２が矢印Ａ２方向に移動する。そして穴開けパンチ６０の先端６０ａがワーク１０（詳しくはスプライン溝１４の凸部１４ｂ）の内周側に達すると穴加工が開始される。図８は穴開け工程Ｐ５における穴加工開始時点の状態を示す。
【００６０】
図９は、穴開け工程Ｐ５及び溝成形工程Ｐ６を示す説明図である。図８の状態からさらにパンチ５２が矢印Ａ２方向に移動すると、穴開けパンチ６０とダイス４０との剪断力によってスクラップ１５ａが打ち抜かれるとともに油穴１５が形成される。スクラップ１５ａが完全に打ち抜かれた時点で穴開け工程Ｐ５が完了する。打ち抜かれたスクラップ１５ａは、エア通路６２を介して供給された圧縮空気によって吹き飛ばされ、スクラップ排出穴４５を介してスクラップ回収部２５に導かれる。
【００６１】
なお、油穴１５はスプライン溝１４の凸部１４ｂに形成されているが、１山飛び、つまり２山に１箇所設けられている。従って１加工単位Ｕ１につき１個の油穴１５が形成される。
【００６２】
穴開け工程Ｐ５後の溝成形工程Ｐ６では、さらにパンチ５２が矢印Ａ２方向に移動する。そして溝成形パンチ５８の先端５８ａがワーク１０（詳しくはスプライン溝１４の凹部１４ａ）の内周側に達すると溝成形加工が開始される。図９は、溝成形工程Ｐ６における溝成形工程開始時点の状態を示している。図９に示す状態からさらにパンチ５２が矢印Ａ２方向に移動すると、溝成形パンチ５８の先端５８ａがスプライン溝１４の凹部１４ａを押圧し、スナップリング溝１７を成形する。溝成形工程Ｐ６では、油穴１５が形成された凸部１４ｂの両側の凹部１４ａに対してスナップリング溝１７が成形される。
【００６３】
溝成形工程Ｐ６の完了後、続くパンチ退避工程Ｐ７では、第２油圧シリンダ３５によってロッド３６を介してパンチ５２（パンチ部５０）が退避させられる。つまりパンチ５２（パンチ部５０）が矢印Ａ２と逆方向に移動させられる。
【００６４】
パンチ退避工程Ｐ７後のダイス退避工程Ｐ８では、第１油圧シリンダ３１によってロッド３２を介してダイス４０が退避させられる。つまり矢印Ａ１（図６に示す）と逆方向に移動させられる。ダイス退避工程Ｐ８の開始時点はパンチ退避工程Ｐ７の完了前であっても良い。即ちパンチ退避工程Ｐ７とダイス退避工程Ｐ８とが部分的に重複しても良い。
【００６５】
こうして判定Ｐ９でＹＥＳ（加工単位数Ｎ＝１６）と判定されるまで加工単位Ｕ１が繰り返されることとなる。
【００６６】
以上説明したように製造装置２０によれば、１加工単位Ｕ１において、トリミング工程Ｐ４後に穴開け工程Ｐ５が行われ、穴開け工程Ｐ５後に溝成形工程Ｐ６が行われる。トリミング加工や穴加工を行うと、ワーク１０に僅かな変形（塑性変形）が生じる。しかしこのように各工程Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６が分離して行われるので、トリミング加工による変形が後の穴加工や溝成形加工に影響を与えることがなく、同様に穴加工による変形が後の溝成形加工に影響を与えることがない。従って各工程Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６を同時または重複して行うものに比べ、穴加工や溝成形加工の加工精度を向上することができる。
【００６７】
また、１加工単位Ｕ１において、トリミング工程Ｐ４、穴開け工程Ｐ５、溝成形工程Ｐ６はダイス受け工程Ｐ３とダイス退避工程Ｐ８との間に行われる。すなわちダイス４０を途中で退避させずに行われる。さらに各パンチ５３，５８，６０が同時駆動されることから、溝成形加工は、トリミングパンチ５３や穴開けパンチ６０が未退避の状態で行われる。これらのパンチ５３，６０が未退避状態のとき、各パンチ５３，６０による加工負荷で円筒先端部１９付近や油穴１５付近のワーク１０がダイス４０に密着した状態となる。そのようなワーク１０の拘束度合が高い安定状態で溝成形加工を行うことができるので、加工精度を一層高めることができる。
【００６８】
また、各パンチ５３，６０で加工を行う際、ワーク１０が各パンチ５３，６０に食い付く現象が起こる。そしてパンチ退避工程Ｐ７において各パンチ５３，６０が退避する際、その食い付きによってワーク１０がパンチ５３，６０に引きずられ、僅かに変形する。本実施形態によれば、溝成形工程Ｐ６が完了した後に全てのパンチ５３，５８，６０が退避するので、上記食い付きによる変形が穴加工や溝成形加工に影響を及ぼさない。従って一層加工精度が高められる。
【００６９】
また製造装置２０によれば、１加工単位Ｕ１あたりスプライン溝１４の２山分の加工が行われる。そのため、ダイス４０やパンチ５２の移動動作を簡潔な直線運動にすることができ、装置の単純化が図られる。
【００７０】
但しこのような加工方法を採ると、加工単位Ｕ１ごとの変形が積み重なってワーク１０全体として比較的大きな変形となりがちである。しかし製造装置２０は、加工単位Ｕ１の途中でダイス４０を退避させず、また前加工のパンチも退避させないので、各加工（トリミング加工、穴加工）ごとにダイス４０を退避させるものに比べ、ワーク１０の変形（の積み重ね）を大幅に抑制することができる。
【００７１】
さらに製造装置２０では、パンチ５２が一体化されているので、一つの駆動機構３０でパンチ５２を駆動することができる。従ってトリミングパンチ５３、溝成形パンチ５８および穴開けパンチ６０を個別の駆動機構で駆動するものに比べて駆動機構３０を簡潔にすることができ、装置の小型化を図ることができる。
【００７２】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、上記実施形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば上記実施形態では、トリミングパンチ５３、溝成形パンチ５８および穴開けパンチ６０を互いに一体化し、同時駆動するようにしたが、これらの一部または全部を別体とし、独立駆動するようにしても良い。
【００７３】
また、スプライン溝１４の数は３２条に限定するものではない。また１加工単位で加工される山数は２山に限定するものではない。例えば１山づつ或いは３山以上づつ加工するものであっても良い。
【００７４】
クラッチドラム１０は、３／４クラッチ５を構成するものである必要はなく、同様の構造を有する他のクラッチに適用されるクラッチドラムであっても良い。さらには自動変速機に用いられるものに限定する趣旨ではなく、同様の機構を有するあらゆるクラッチドラムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態に係るクラッチドラムを含む自動変速機の部分断面図である。
【図２】上記クラッチドラムの斜視図である。
【図３】概略形状が形成されたクラッチドラムに追加工を施す製造装置の平面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】上記製造装置の概略製造工程図である。
【図６】上記製造装置によるダイス受け工程を示す説明図である。
【図７】上記ダイス受け工程に続くトリミング工程を示す説明図である。
【図８】上記トリミング工程とそれに続く穴開け工程を示す説明図である。
【図９】上記穴開け工程とそれに続く溝成形工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０ クラッチドラム、ワーク
１４ スプライン溝
１５ 油穴
１７ スナップリング溝
１９ 円筒先端部（円筒部の開放側先端部）
２０ 製造装置
３０ 駆動機構
４０ ダイス
５３ トリミングパンチ
５８ 溝成形パンチ
６０ 穴開けパンチ
Ｐ３ ダイス受け工程
Ｐ４ トリミング工程
Ｐ５ 穴開け工程
Ｐ６ 溝成形工程
Ｐ８ ダイス退避工程
Ｕ１ 加工単位（一度の加工）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板金製で有底円筒状の円筒部にスプライン溝が形成されたクラッチドラムの製造方法において、
上記円筒部の外周側をダイスの受け面に当接させるダイス受け工程と、
上記ダイス受け工程後、トリミングパンチを上記円筒部の径方向内側から外側へ移動させて該円筒部の開放側の先端部を軸方向所定長さに切り揃えるトリミング工程と、
穴開けパンチを上記円筒部の径方向内側から外側へ移動させ、上記トリミング工程後に、上記円筒部に径方向に貫通する油穴を開ける穴開け工程と、
溝成形パンチを上記円筒部の径方向内側から外側へ移動させ、上記穴開け工程後に、上記円筒部の上記先端部と上記油穴との間の軸方向位置の内周側にスナップリング溝を成形する溝成形工程と、
上記溝成形工程後、上記ダイスを退避させるダイス退避工程とを含むことを特徴とするクラッチドラムの製造方法。
【請求項２】
板金製で有底円筒状の円筒部にスプライン溝が形成されたクラッチドラムの製造装置において、
上記円筒部の外周側を受けるダイスと、
上記円筒部の開放側の先端部を軸方向所定長さに切り揃えるトリミングパンチと、
上記円筒部に径方向に貫通する油穴を開ける穴開けパンチと、
上記円筒部の、上記先端部と上記油穴との間の軸方向位置の内周側にスナップリング溝を成形する溝成形パンチと、
上記ダイスによって上記円筒部の外周側が受けられた状態で、上記トリミングパンチと上記穴開けパンチと上記溝成形パンチとを上記円筒部の内側から外側へ移動させ、上記トリミングパンチによる加工を施し、その後上記穴開けパンチによる加工を施し、その後上記溝成形パンチによる加工を施す駆動機構とを備えることを特徴とするクラッチドラムの製造装置。
【請求項３】
上記トリミングパンチ、上記穴開けパンチおよび上記溝成形パンチは、一度の加工において上記クラッチドラムの周方向の一部を加工するものであり、加工位置を周方向に順次ずらして複数回の加工を行うことにより全周の加工を完了させることを特徴とする請求項２記載のクラッチドラムの製造装置。
【請求項４】
上記トリミングパンチ、上記穴開けパンチおよび上記溝成形パンチは互いに一体化されており、上記駆動機構によって同時駆動されることを特徴とする請求項２または３記載のクラッチドラムの製造装置。
【請求項１】
板金製で有底円筒状の円筒部にスプライン溝が形成されたクラッチドラムの製造方法において、
上記円筒部の外周側をダイスの受け面に当接させるダイス受け工程と、
上記ダイス受け工程後、トリミングパンチを上記円筒部の径方向内側から外側へ移動させて該円筒部の開放側の先端部を軸方向所定長さに切り揃えるトリミング工程と、
穴開けパンチを上記円筒部の径方向内側から外側へ移動させ、上記トリミング工程後に、上記円筒部に径方向に貫通する油穴を開ける穴開け工程と、
溝成形パンチを上記円筒部の径方向内側から外側へ移動させ、上記穴開け工程後に、上記円筒部の上記先端部と上記油穴との間の軸方向位置の内周側にスナップリング溝を成形する溝成形工程と、
上記溝成形工程後、上記ダイスを退避させるダイス退避工程とを含むことを特徴とするクラッチドラムの製造方法。
【請求項２】
板金製で有底円筒状の円筒部にスプライン溝が形成されたクラッチドラムの製造装置において、
上記円筒部の外周側を受けるダイスと、
上記円筒部の開放側の先端部を軸方向所定長さに切り揃えるトリミングパンチと、
上記円筒部に径方向に貫通する油穴を開ける穴開けパンチと、
上記円筒部の、上記先端部と上記油穴との間の軸方向位置の内周側にスナップリング溝を成形する溝成形パンチと、
上記ダイスによって上記円筒部の外周側が受けられた状態で、上記トリミングパンチと上記穴開けパンチと上記溝成形パンチとを上記円筒部の内側から外側へ移動させ、上記トリミングパンチによる加工を施し、その後上記穴開けパンチによる加工を施し、その後上記溝成形パンチによる加工を施す駆動機構とを備えることを特徴とするクラッチドラムの製造装置。
【請求項３】
上記トリミングパンチ、上記穴開けパンチおよび上記溝成形パンチは、一度の加工において上記クラッチドラムの周方向の一部を加工するものであり、加工位置を周方向に順次ずらして複数回の加工を行うことにより全周の加工を完了させることを特徴とする請求項２記載のクラッチドラムの製造装置。
【請求項４】
上記トリミングパンチ、上記穴開けパンチおよび上記溝成形パンチは互いに一体化されており、上記駆動機構によって同時駆動されることを特徴とする請求項２または３記載のクラッチドラムの製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１４０８２（Ｐ２００９−１４０８２Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７５４５４（Ｐ２００７−１７５４５４）
【出願日】平成１９年７月３日（２００７．７．３）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月３日（２００７．７．３）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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