JPH0323024A - 溝付きクラッチ板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は溝付きクラッチ板の製造方法に関する。

本発明は、例えば、自動車の差動制限装置に使用される
溝付きクラッチ板の製造方法に利用することができる。

［従来の技術］ 自動車では差動装置が知られている。この差動装置は、
左右の駆動車輪の回転数差を吸収し、車両が進行方向を
変えたりする際、あるいは旋回する際、円滑な走行がで
きるようにした装置である。

一般の差動装置は、常に左右の両駆動に同じトルクが伝
達される。そのため、一方の車輪がぬかるみなどで空転
して伝達トルクが小になると、他方の車輪の伝達トルク
も小になる。そのため脱出不可能になる。かかる欠点を
改良するため差動制限装置がある。

この差動制限装置では、周知のように、エンジンからの
駆動力はシャフト、左右の差動大歯車に等しく伝達され
、更に左右の車輪に伝達される。

差動制限装置では溝付きクラッチ板には所定の押付け力
が付与ざれている。そして、旋回の際に左右の車輪に差
動が生じるととき、溝付きクラッチ板に摩擦トルクが発
生し、この摩擦トルクが差動抵抗トルクとなり、低速回
転側の車輪の伝達トルクが増大する。

上記した溝付きクラッチ板の表面には溝群が形成されて
いる。この溝群は、主として、潤滑油を保持するための
ものである。

ところで、溝付きクラッチ板を形成するにあたっては、
従来より、小角片状の鋼板を脱脂剤で脱脂する工程、鋼
板の表面を整面する工程、鋼板の表面のうち溝群となる
部位を除く部位にマスキング処理して被膜を形成する工
程、被膜を乾燥する工程、エッチング液に鋼板を浸漬し
て、被膜を施していない部位のみを腐食させ溝群を形成
する工程、被膜を鋼板から剥離する工程と、鋼板から打
抜き型で所定に形状のクラッチ板を打ち抜く工程とを順
に行うことにしている。

しかしながら、上記したようにエッチング処理した鋼板
は、第１５図に示すように、溝１０４ａの奥方部が浸蝕
ざれて表面側よりも横に広がっている。ここで油保持の
ためには溝１０４ａの深さは深い程好ましいが、エッチ
ング処理で溝を形成する場合には、深さが深くなるにつ
れて横方に浸蝕ざれやすい。溝１０４ａの奥方部が浸蝕
されて横方向に広がっていると、一旦、溝１０４ａの中
に入った潤滑油は表面側には出にくくなり、故に、溝付
きクラッチ板の表面で油膜を形成しにくくなる。

更にはエッチング処理では、表面側に出っ張り部１０４
ｂが生じ易い。このように出っ張り部１０４ｂが生じる
と、溝付きクラッチ板が差動制限装置の中で躊接する際
に、騒音（チャタ音）の原因となり易い。上記したよう
な出っ張り部１０４ｂの出っ張りを抑制するためには、
エッチング処理後に平ロールで仕上圧延して第１６図に
示すように表面を平坦にすることも好ましいが、溝奥方
向の横方向への浸食はいぜんそのままである。

更には上記した製造方法では、エッチング液を貯溜する
槽に鋼板を浸漬する関係上、槽の大きさの制限により、
鋼板の大きさにも制限があり、精々５　０　０ｍｍｘ　
５　０　０ｍｍ程度ノモノシカエッチンク処理できず、
従って、溝付きクラッチ板を鋼板から多数個取りするに
個数の限界があり、生産性が低かった。又、エッチング
工程を行うために油を鋼板に付着させることができず、
そのためクラッチ板に錆が生じ易い不具合もあった。

そこで上記した問題を改善すべく、近年、本出願人は、
外周部に突条部が多数個列設された突付きロールを用い
、突付きロールで帯鋼板を圧延することにより帯鋼板に
溝群を形成し、これにより溝付きクラッチ板を製造する
製造方法を開発した。

［発明が解決しようとする課題コ 本発明は上記した突付きロールを用いた製造方法を更に
改良したものである。

即ち本発明の課題は、突付きロールで帯鋼板を圧延して
帯鋼板に溝群を形成するあたり、溝群の形状の精度を向
上させた溝付きクラッチ板の製造方法を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る溝付きクラッチ板の製造方法は、外周部に
突条部が所定ピッチで多数個列設された突付きロールと
、外周部が平滑な平滑ロールと、帯鋼板を長手方向へ引
張る引張り機構と、帯鋼板を所定の形状に打ち抜く打抜
き型とを用い、突付きロールの外周部と平滑ロールの外
周部とで帯鋼板を厚み方向へ挟圧して連続して圧延する
ことにより帯鋼板の片面に突付きロールの突条部で溝群
を形成し、溝群が形成された帯鋼板を引張り機構で引張
りつつ搬送する溝形成工程と、溝形成工程を経た帯鋼板
を打抜き型で所定のクラッチ板形状に打ち抜く工程とを
順に実施する溝付きクラッチ板の製造方法であり、 溝形戒工程では、少なくとも圧延出口側に位置する帯鋼
板を、突付きロールと平滑ロールとの対面域の接線方向
よりも平滑ロールに近付ける方向？傾斜させつつ、帯鋼
板を引張り機構で引張るようにしたことを特徴とするも
のである。

本発明にかかる製造方法では突付きロールを使用する。

突付きロールの突条部は、突付きロールの軸線と平行な
方向にのびる直状突条部とすることができる。場合によ
っては、突付きロールの軸線に対して傾斜した方向にの
びる突条部とすることもできる。あるいは、突付きロー
ルの円周方向のびるリング状突条部とすることもできる
。

突付きロールの突条部の高さ寸法や幅寸法は、形成せん
とする溝の大きざに応じてあるいは帯鋼板の材質などに
応じて適宜設定されるが、一般的には高さ寸法は０．１
５〜１．５Ｉｌｔ（ＩＩ、幅寸法は０．１５〜２，■ｍ
ｍとすることができる。

溝形成工程では、少なくとも圧延出口側に位置する帯鋼
板を、突付きロールと平滑ロールとの対面域の接線方向
よりも平滑ロールに近付ける方向へ傾斜させつつ、帯鋼
板を引張り機構で引張るようにする。したがって、突付
きロールと平滑ロールとの対面域の接線方向に対して帯
鋼板は所定角度、例えば０．５〜１０度程度傾斜してい
る。この角度は溝の形状、深さ、帯鋼板の材質等に応じ
て適宜選択される。なお、帯鋼板を任意の角度に傾斜さ
せる角度調整機構が設けられていることが望ましい。

なお、溝形成工程は一般に冷間状態で行う。その理由は
、帯鋼板の表面にスケール膜が生じるとスケール膜も圧
延されて帯鋼板に傷を発生させ易いこと、寸法精度を確
保することである。又特殊な例では、帯鋼板を２００〜
４００℃程度とした温間状態でも溝形成工程を行うこと
ができる。

突付きロール、平滑ロールは、鍛鋼リール、チルドロー
ル、サンドロール、グレンロール、中抜きロール、複合
ロール、鋳鋼ロール等を用いることができるが、その耐
摩耗性を考慮すると、＠鋼ロールとすることができる。

又突付きロールの突条部、突条部付近は、熱処理して強
靭かつ硬化しておくことが好ましい。

引張り機構は、帯鋼板をその長手方向に引張るものであ
り、例えば、帯鋼板を巻き取る巻き取りロールで形成で
きる。

本発明に係る製造方法で用いる帯鋼板は、必要に応じて
選択されるが、例えば、組或が炭素が０．８０〜０．９
０重量％程度、クロムが０．１０〜０．２５重量％程度
、マンガン０．２０〜０．４０重量％程度、シリコン０
．１０−０．３０重量％程度とすることができる。具体
的には、ＪＩＳ−Ｓ．Ｋ５とすることができる。又帯鋼
板は、厚み寸法１．０〜３．０ｍｍ、幅寸法が５０〜１
００ｍＩＩｌとすることができる。

溝群を形戊した後には仕上圧延を行うことが望ましい。

仕上圧延では、外周面が平滑な２個の平滑ロールで帯鋼
板を挟持し、これにより溝群を形成した後の帯鋼板の表
面を平滑にする。

本発明に係る製造方法で形成された帯鋼板の要部の拡大
断面図を第５図に示す。

ここで、本実施例にかかる第７図および第８図、従来に
かかる第１５図及び第１６図は、夫々、縦方向の倍率／
横方向の倍率は１０／１である。従って第７図、第８図
、第１５図、第１６図では、深さ方向は横方向よりも１
０倍拡大ざれて図示ざれている。本実施例では、第８図
に示すように、溝の奥方に向うに従って溝幅寸法Ｌが小
さくなるテーバ面で、溝の内面は形成されている。なお
、溝の表面側の幅寸法しは０．２〜１．５ｍｍ程度が好
ましい。又、溝の表面部の部位の曲率Ｒは０．０５〜０
．１ｍｍ程度であることが好ましく、又溝の深さ寸法ｈ
は０．０８〜Ｑ，５ｍｍ程度が好ましい。

ところで溝形成工程を終了したならば、帯鋼板を打抜き
型で所定のクラッチ板形状に打ち抜く打抜き工程を行な
う。打ち抜いた後に、打抜きで生じたパリを除去したり
、その表面にモリブデンを浸透させたり、リン酸塩被膜
を形成するコーティング処理をしたりすることが好まし
い。このようにモリブデン処理、リン酸塩被膜処理を行
なえば、差勅制限装置に組込む際、なじみ性が向上する
。

［発明の効果］ 本発明に係る製造方法によれば、溝形成工程では、突付
きロールと平滑ロールとの対面域の接線方向よりも帯鋼
板を平滑ロールに近付ける方向へ傾斜させつつ、帯鋼板
を引張り機構で引張る。そのため、帯板鋼が突付きロー
ルに巻ぎ付くことは抑制され、帯鋼板に形成された溝か
ら突付きロールの突条部が離れ易くなる。従って、溝の
形状が崩れにくくなり、溝の形状が正確となる。更に突
付きロールの突条部の破損も抑制できる。

本発明に係る製造方法によれば、エッチング処理をして
クラッチ板を製造しないので、溝群の表面部には出っ張
り部が生じにくく、騒音（チャタ音）の抑制に有効であ
る。

更にはエッチング処理をしてクラッチ板を製造する場合
とは異なり、溝群を形成する溝は、奥方に向うに従って
満幅寸法が第８図に示すように小さくなる傾向にあり、
溝の内面は奥方に向うにつれて対向距離が小となるテー
バ面になりやすい。

そのため溝群に一旦入り貯溜された潤滑油はそれだけテ
ーパ面にそって表面側に流れ易くなり、溝付きクラッチ
板の表面側で油膜を形成し易くなり、従って騒音（チャ
タ音）の抑制に有効である。

本発明に係る製造方法ではエッチング処理を行わないの
で、エッチング液を貯溜する槽の大きさに制限を受ける
ことなく、帯鋼板の圧延を実施することができ、一枚の
細長い連続した帯鋼板から打抜き型でクラッチ板を次々
と打抜くことができるので生産能率の向上に有利である
。又圧延の際に油を使用すれば、帯鋼板に自然に油が付
くため、クラッチ板の錆防止に有利である。

［実施例］ 本発明にかかる製造方法の一実施例を先に説明する。こ
の実施例は、既述したトルク比例式差勅制限装置の溝付
きクラッチ板の製造に利用した場合である。

まず説明の便宜上、使用する装置について説明する。こ
の装置は、第１図に示すように、入口側３０にセットさ
れた駆動タイプの巻き取り口ール３１と、出口側３２に
セットざれた駆動タイプの巻き取り口ール３３と、駆動
タイプの突付きロール３４と、駆動タイプの平滑ロール
３５と、突付きロール３４をバックアップする従動タイ
プのバックアップロール３６と、平滑ロール３５をバッ
クアップする従勅タイブのバックアップロール３７と、
入口側３０に位置する従動タイプの案内ロール３Ｂと、
出口側３２に位置する従動タイプの案内ロール３９とを
具備している。案内ロール３Ｂと案内ロール３つとは、
調整機構により高さ位置を調整することができるように
設定されている。

第２図に示ずように突付きロール３４には、これの軸線
３４ａ方向に平行に伸びる直状突条部４０が所定のピッ
チで周方向に連続して多数個列設されている。平滑ロー
ル３５の外周部は平滑である。

そして溝形成工程では第１図に示すように、突付きロー
ル３４を矢印Ｔ１方向へ平滑ロール３５を矢印Ｔ２方向
へ回転させると共に、巻き取り口ール３３を矢印Ｔ３方
向へ回転させ、巻き取り口ール３１を矢印Ｔ４方向へ力
を付勢しつつ矢印Ｔ４と逆の方向に回転させ、これによ
り肉厚１．４ｒｎｍ程度のフープ材としての帯鋼板２（
ＪＩＳ−ＳＫ５）に所定の張力を与えつつ帯鋼板２を厚
み方向に挟圧して連続して冷間圧延する。これにより帯
鋼板２の上面に溝群としての横溝ｕ２０を列設する。横
溝群２０の溝は、帯鋼板２の長さ方向とほぼ直交する向
きに平行とざれている。なお、突付きロール３４では、
ロール径１５０ｍｌｌｌ，ロール胴長３００ｍｌｌｌ，
圧延トルクが１　５　０ｔｏｎ　−ｍｍ程度であり、角
速度が１．７ラジアン／秒程度であり、接触角が４度程
度である。平滑ロール３５では、ロール径１５０ｍｍ、
ロール胴艮３００ｍｍ、圧延トルクが１　５　０ｔｏｎ
−ｍｍ程度であり、角速度が１．７ラジアン／秒程度で
あり、接触角が４度程度である。

ところで上記した横溝群２０を形戒する工程では、第１
図に示すように案内ロール３８および案内ロール３９の
高さ位置を調整することにより、突付きロール３４と平
滑ロール３５との対面域の接線方向Ｘよりも帯鋼板２を
平滑ロール３５に近付ける方向へ傾斜し、このよう帯鋼
板２を傾斜させつつ帯鋼板２を引張り機構としての巻き
取り口−ル３３で引張る。そのため、帯鋼板２の上面に
形成ざれた横溝ｕ２０の溝部分から突付きロール３４の
突条部４０が離れ易くなる。従って、横溝群２０の横溝
の形状が崩れにくくなり、その横溝群２０の溝の形状が
正確に転写ざれる。

なお本実施例では、突付きロール３４と平滑口−ル３５
との対面域の接線方向Ｘに対して、圧延の入口側３０で
の帯鋼板２の角度ｅ１は１度、圧延の出口側３２での帯
鋼板２の角度ｅ２は１度に設定されている。

上記したように横溝Ｗ２０を形成した後において縦溝群
２１を形成する。即ち、本実施例では帯鋼板２を巻き取
った巻き取り口ール３３を入口側３０にセットする。ざ
らに、第３図に示すように周方向４２ａに伸びるリング
状突条部４３が軸方向に所定のピッチで連続して多数個
列設ざれた突付きロール４２を用い、その突付きロール
４２を突付きロール３４の代りに圧延装置にセットする
。

この状態で突付きロール４２と平滑ロール３５とで帯鋼
板２を厚み方向に挟圧して連続して冷間圧延する。この
ように挟圧すれば、帯鋼板２の長手方向へのびる縦溝群
２１が帯鋼板２の上面に形成ざれる。上記したように縦
溝群２１を形成する場合には、リング状突条部４３のの
びる方向と帯鋼板２の搬送方向とが平行であるために、
圧延時の抵抗も横溝群２０を形成する場合に比較してそ
れだけ少なくなる。従って、突付きロール４２への帯鋼
板２の巻き付きも、横溝群２０を形成する場合に比較し
て少ないので、帯鋼板２の傾斜角度ｅ１、ｅ２を横溝群
２０を形成する場合に比較して小さくでき、場合によっ
ては、傾斜角度ｅ１、ｅ２をゼロとし接線方向Ｘのまま
でもよい。なお、突付きロール４２では、圧延トルクが
１５０ｔｏｎ一開程度であり、角速度が１．７ラジアン
／秒程度であり、接触角が４度程度である。

ここで、第９図〜第１１図に、横溝形成用の突付きロー
ル３４を示す。第９図〜第１１図に示すように、突付き
ロール３４では、４．ＯＩＩＩｍのピッチＰ１で直状突
条部４０が多数個形成されている。

この直状突条部４０の幅寸法Ｍ１は０．７ｍｍであり、
高ざＱ１は０．５１ｌＩＩＩである。そして、この朶付
きロール３４の幅寸法Ｓ１は１２０ｍｍであり、その直
径Ｄ１は約１５０１１１１１１である。

又第１２図〜第１４図に縦溝形成用の突付きロール４２
を示す。突付きロール４２に形成されているリング状突
条部４３は、ピッチＰ２が４．　０ｍｍであり、そのリ
ング状突条部４３の幅寸法Ｍ２は直状突条部４０と同じ
＜０．７ｍｍ、その高さ寸法Ｑ２は直状突条部４０と同
じ＜０．５１１１ｍである。

なお、突付きロール３４および突付きロール４２の材質
はＪＩＳ−ＳＫＤ１１である。

上記したような溝形成工程を実施すれば帯鋼板２の上面
に横溝群２０および縦溝群２１が連続して形成され、第
５図に示すように、格子状の溝となる。

以上のように溝形成工程を終了したならば、第４図に示
すように、外周面が平滑な２個１対の平滑ロール３５、
４６を用い、この２個１対の平滑口−ル３５、４６で帯
鋼板２を挟持して、帯鋼板２の表面を仕上げ圧延する。

この場合、押圧力は５〜１０ｔｏｎ程度とする。このよ
うに仕上げ圧延すれば帯鋼板２の表面の平坦度が、第８
図に示すように極めて向上する。

上記したような本実施例の製造方法にかかる帯鋼板２の
溝付近の拡大断面図を第７図及び第８図に示す。第７図
は溝形成工程を実施した後の断面図であり、第８図は溝
形成工程と仕上圧延工程とを実施した後の断面図である
。第７図に示すように溝形成工程を実施しただけ表面は
若干丸味を帯びており、溝の深さはｈ２とざれている。

第８図に示すように、横溝群２０，縦溝群２１の溝表面
側の部位２００の曲率半径Ｒは０．０２ｍｍであり、そ
の深さｈは前記ｈ２よりも若干小さく、溝間距離Ｕは前
記したビッチＰ１、Ｐ２に対応する値である。

上記したように製造した帯鋼板２を、適宜、打抜き型と
してのプレス型で差動制限装置の溝付きクラッチ板１０
４（第６図に示す）として打ち抜き、その後パリ取り処
理を行ない、更にモリブデンコーティング処理した。な
お、第６図に示す溝付きクラッチ板１０４は中央孔１０
４ｅとつば部１０４ｆとを備えている。

［他の実施例］ 上記した実施例では横溝群２０を形成するにあたり圧延
の入口側３０においても帯鋼板２は角度０１傾斜してお
り、圧延の出口側３２においても帯鋼板２は角度ｅ２傾
斜しているが、これに限らず、横溝群２０の溝深さのい
かんによっては、圧延の入口側３０においては帯鋼板２
は接線方向Ｘに設定しておき、圧延の出口側３２におい
てのみ帯鋼板２を所定角度を傾斜させてもいい又上記し
た実施例では横溝群２０を形成した後に縦溝群２１を形
戒しているが、これに限らず、縦溝詳２１を形成した後
に横溝群２０を形成することにしてもよく、この場合に
も、横溝群２０を形成する際に帯鋼板２を接線方向Ｘよ
りも平滑ロール３５側に傾斜させて引っ張ることができ
る。

特殊な例では、横溝群２０を形成する場合に限らず、縦
溝群２１を形成する場合においても、帯鋼板２を接線方
向Ｘよりも平滑ロール３５側に傾斜させることができる ［適用例］ 上記したように製造した溝付きクラッチ板１０４を、第
１７図に示す差動制限装置に組込んだ。

この差動制限装置は第１７図に示すように左デフケース
１００ａおよび右デフケース１００ｂからなるハウジン
グ１００と、かぎ歯車からなる差動大歯車（サイドギャ
）１０１と、かぎ歯車からなり差動大歯車１０１と歯合
しビニオンシャフト１０２ａに取着された差動小歯車（
ピニオンギャ）１０２と、差動大歯車１０１とハウジン
グ１００との間に介在する複数個の溝付きクラッチ板１
０４ど、溝付きクラッチ板１０４の間に介在する内クラ
ッチ板１０５と、プレッシャーリング１０６とをもつ。

この差動制限装置では、エンジンからの駆動力はシャフ
ト１０２ａ、差動小歯車１０２を介して左右の差動大歯
車１０１に等しく伝達され、更に左右の車輪に伝達され
る。そして旋回の際に左右の車輪に差動が生じると、ハ
ウジング１００と差動大歯車１０１とが相対回転する。

このときカム機構等で溝付きクラッチ板１０４に押付け
力が付与されているので、摩擦トルクが発生し、この摩
擦トルクが差動抵抗トルクとなり、低速回転側の車輪の
伝達トルクが増大する。

そして実機テストをした。この実機テストでは、従来エ
ッチング処理で溝を形成したクラッチ板に生じ易かった
チャタ音は有効に防止ざれた。又クラッチ板１０４の表
面にも良好な油膜が形成ざれたため、クラッチ板１０４
の寿命が従来よりも向上した。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本実施例に係
る製造方法の主要工程を示す概略正面図であり、第２図
は横溝群を形成する圧延工程を実施している状態の要部
の斜視図、第３図は縦溝群を形成ずる圧延工程を実施し
ている状態の要部の斜視図、第４図は仕上圧延を実施し
ている状態の要部の斜視図、第５図は縦溝群と横溝群と
を形成した帯鋼板の要部の平面図、第６図は打抜き工程
を実施した後のクラッチ板の平面図であり、第７図は溝
形成工程を実施した後の溝付近の拡大断面図であり、第
８図は仕上圧延工程を実施した後の溝付近の拡大断面図
である。第９図〜第１１図は本実施例で用いる横溝群を
形成する突付きロールを示し、第９図はその正面図であ
り、第１０図は左半分を省略して示す側面図であり、第
１１図は直状突条部付近を展開して示す拡大断面図であ
る。 第１２図〜第１４図は縦溝群を形成する突付きロールを
示し、第１２図はその正面図であり、第１３図は左半分
を省略して示す側面図であり、第１４図はリング状突条
部付近を展開して示ず断面図である。 第１５図は従来のエッチング処理工程を用いて形成した
溝付きクラッチ板の溝付近の拡大断面図であり、第１６
図はエッチング処理工程の次に平滑ロールで仕上圧延し
た後の溝付近の拡大断面図である。第１７図は差動制限
装置の断面図である。 図中、３４は突付きロール、４０は直状突条部、２は帯
鋼板、２０は横溝群、２１は縦溝群、３４は突付きロー
ル、３５は平滑ロール、４３はリング状突条部をそれぞ
れ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）外周部に突条部が所定ピッチで多数個列設された
   突付きロールと、外周部が平滑な平滑ロールと、帯鋼板
   を長手方向へ引張る引張り機構と、帯鋼板を所定の形状
   に打ち抜く打抜き型とを用い、該突付きロールの外周部
   と該平滑ロールの外周部とで帯鋼板を厚み方向へ挟圧し
   て連続して圧延することにより帯鋼板の片面に該突付き
   ロールの突条部で溝群を形成し、溝群が形成された帯鋼
   板を該引張り機構で引張りつつ搬送する溝形成工程と、 該溝形成工程を経た帯鋼板を打抜き型で所定のクラッチ
   板形状に打ち抜く工程とを順に実施する溝付きクラッチ
   板の製造方法であり、 該溝形成工程では、少なくとも圧延出口側に位置する帯
   鋼板を、該突付きロールと該平滑ロールとの対面域の接
   線方向よりも該平滑ロールに近付ける方向へ傾斜させつ
   つ、帯鋼板を該引張り機構で引張るようにしたことを特
   徴とする溝付きクラッチ板の製造方法。