JPH04344843A - 溝付鋼板の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の差動装置の一
部品である溝付クラッチ板等に利用される溝付鋼板の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】溝付鋼板は自動車等エンジンの駆動力を
車輪に伝えるクラッチのクラッチ板として用いられてい
る。前記クラッチ板は厳しい摩擦環境下で使用されるた
め、焼付、摩耗を防止するために、表面処理、潤滑に配
慮する必要がある。鋼板に溝をつけて使用すると、溝内
部に潤滑油が保持されて、焼付、摩耗を防止する効果が
あるため、一部のクラッチ板に溝付鋼板が使用されてい
る。

【０００３】溝付鋼板が使用されている装置として、差
動制限装置がある。この装置は左右の車輪の一方がぬか
るみや凍結路などで空転して、伝達トルクが小さくなっ
たときに、空転しない他方の車輪の伝達トルクを増大さ
せて、円滑な走行ができるようにした装置である。

【０００４】普通の差動装置は、常に左右の車輪に同じ
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り、脱出不可能になる。このような
普通の差動装置の問題点を解決するために差動制限装置
がある。

【０００５】差動制限装置に使用される溝付鋼板には、
表面に縦溝群と縦溝群に格子状に交差する横溝群が２〜
８ｍｍ程度のピッチで形成されている。板厚は１〜３ｍ
ｍ程度で、溝の寸法は、深さが　０．２〜０．５ｍｍ　
、幅が　０．３〜１．０ｍｍ　程度である。

【０００６】前記特徴を有する溝付鋼板を製造するにあ
たっては、従来エッチングにより鋼板を腐食させて溝を
形成していた。すなわち、鋼板の溝を形成する部位を除
く部位にマスキング処理して被膜を形成した後、エッチ
ング液に鋼板を浸漬して被膜を施してない部位のみを腐
食させ、その後被膜を取り除くことにより溝付の鋼板を
形成していた。

【０００７】しかしながら、エッチング処理による方法
では、溝の形状を希望通りに調整することが困難であり
、溝の奥方部ほど腐食が横に広がって、表面側程狭くな
った形状になりやすい。このような形状では、潤滑油を
保持するという点では好ましいが、保持された潤滑油が
表面から外に出にくく、本来の目的である潤滑性の向上
への効果が小さくなる。

【０００８】さらに、エッチングにより形成された溝は
表面側に出っ張りが生じやすく、出っ張り部を有する溝
付鋼板を差動制限装置に取付けて使用すると、自動車運
転時に騒音発生の原因となる。

【０００９】また、エッチング液を浸漬する槽の大きさ
の制限から、鋼板の寸法に制限があり、かつ工程途中で
油を塗布できないため錆が発生しやすいという欠点があ
った。

【００１０】このようなエッチング処理による溝形成方
法の欠点を解消するため、本出願人は、冷間圧延による
溝付鋼板の製造方法を開発し、既に提案している。（特
開昭６３−４３７０３号、同６３−４９３０３号）

【０
０１１】この方法は、希望する溝形状を形成するための
突起部を設けた圧延ロールを用意して、鋼板を厚み方向
に挟圧して格子状の溝を形成し、その後平滑な圧延ロー
ルにより仕上圧延するというように、塑性加工によって
溝を形成するものである。

【００１２】この方法は、塑性加工によって製造される
ため、溝形状は準備する圧延ロール表面の突起部形状に
よって決定され、かつ形状の微調整も突起部の形状を変
更することにより容易に可能であり、エッチング法にみ
られたような溝奥方部が横に広がるという欠点がない。 かつ、連続的に製造できるので生産性もよく、油の塗布
も可能であるので、錆発生を皆無とすることができる。

【００１３】しかしながら、本発明者等がこの方法によ
る製造実績を重ねるうちに欠点があることが判明した。 すなわち、圧延ロール表面に溝形成のために設けた突起
部は、形成する溝の寸法から、極めて細い寸法とならざ
るをえず、結果として、圧延時にロールにかかる圧力や
材料の塑性流れによって、突起部が破損することがあり
、その度に新しいロールを製造しなければならない。 この方法に使用される圧延ロールは通常のロールに比べ
形状が複雑なため製造コストが高く、早急な対策が強く
望まれていた。

【００１４】また、ロールが折損した時には、設備が完
全に停止し、ロール交換等設備の新たな調整が必要にな
り、製造の予定に対し大幅に遅れが生じることになる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記課題を解
決し、圧延による溝付鋼板の製造時において、圧延ロー
ルに形成した突起部の早期折損を防止し、安定した製造
が保証できる溝付鋼板の製造方法を提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、ロール突起
部の折損を防止できる圧延方法について鋭意研究を重ね
、以下の製造方法を見出した。

【００１７】突起部が折損しにくい方法として２つの考
え方がある。一つは突起部の形状を変更して折損しにく
い形状とすることであり、もう一つは溝形成時にロール
表面突起部ににかかる負担を低減して突起部に加わる力
を突起部の強度より低く抑えることである。

【００１８】前者の方法について検討すると、溝の形状
は潤滑性を高めるために適当と考えられる形状に設定さ
れたものであって、もし折損しにくい形状、例えば突起
部の根元を先端に比べ幅を広くとると、形成される溝は
表面側が広くなり、潤滑油を保持するという本来の目的
が損なわれてしまう。従って、突起部の形状変更は極め
て限られた条件の範囲でしか行うことができず、前記課
題を解決するまでには到らなかった。

【００１９】そこで、後者の方法について、さらに検討
した。すなわち、圧延後の巻取り装置によって前方張力
を加えロール表面突起部にかかる負担を軽減させて、溝
付鋼板の製造を試みてみた。その際に鋼板にかける張力
をいくつかの水準に変化させて試作テストを繰返した結
果、前方張力を増加するほど効果が大きく、特に張力を
最大にし、ロールに駆動力を与えないで圧延した場合に
効果が大きいことがわかった。

【００２０】以上の知見のもとに完成した本発明である
溝付鋼板の製造方法は、外周部に所定のピッチで多数個
連続する突起部を有するロールにより鋼板を厚み方向に
挟圧し、表面に格子状の溝を有する鋼板を製造する際に
おいて、前方張力によって前記溝を鋼板の表面に形成す
ることを特徴とするものである。ただし、ロールへの駆
動力は全く必要としないわけではなく、設備の都合等の
理由で補助的に負荷を加えた方がよい場合もある。

【００２１】溝形成圧延工程では、溝付鋼板の縦溝群と
横溝群を別々の圧延ロールにて形成する方法と、一つの
圧延ロールにて形成する方法がある。

【００２２】前者の場合には、ロールの軸方向に平行な
突起部を有するか又は軸方向に所定の角度で傾斜して平
行にのびる突起部で形成された第１ロールと、ロールの
円周方向にのびる突起部又はロールの円周方向に所定の
角度で傾斜して平行にのびる突起部を有する第２ロール
を使用して圧延を行う。

【００２３】後者の場合には、外周部に格子状の突起部
を有するロールによって圧延を行う。格子状の突起部の
具体的形状としては、数種類のロールが使用できる。

【００２４】前記圧延ロールの一つとして、ロールの軸
心に対して４５度方向に傾斜してのびる第１突起部群と
、第１突起部群にほぼ直交する方向に交差してのびる第
２突起部群を有するロールが使用できる。

【００２５】場合によっては、ロールの軸心に対して、
４５度よりも小さな角度あるいは大きな角度で傾斜して
のびる第１突起部群と、第１突起部群とほぼ直交して交
差する第２突起部群からなる圧延ロールを使用すること
もできる。

【００２６】また、ロールの軸心に対してほぼ平行にの
びる第１突起部群と、第１突起部群に直交して交差する
第２突起部群からなる圧延ロールも使用できる。

【００２７】前者の方法は溝形成に２回の圧延を必要と
するのに対し、後者の方法は１回の圧延で行えるが、後
者の方が圧延ロールの形状が複雑で、ロール製造コスト
が高くなる。従って、トータルコストを考えて、最適な
ロール形状とするのが望ましい。

【００２８】本発明の製造方法では鋼板に前方張力をか
ける必要があるが、圧延開始時に鋼板の先端部分で張力
をかけられない部分が生じる。従って、圧延機と巻取装
置等張力負荷装置との距離はできるだけ近い位置に設置
することが望ましい。

【００２９】圧延ロールは、鍛鋼ロール、チルドロール
、サンドロール、グレンロール、中抜ロール、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、鍛鋼ロールであることが好ましい。 突起部は熱処理して強靱かつ硬化しておくことが好まし
い。

【００３０】

【実施例】図１に示すように、溝形成圧延工程では、軸
方向１１に平行に伸びる突起部１０がピッチ　４ｍｍで
周方向に連続して多数個列設された２個一対の第１圧延
ロール１により、板幅９０ｍｍ、板厚１．６ｍｍ　の鋼
板２　（鋼種ＳＫ５）を厚み方向に挟圧し、冷間圧延す
る。これにより鋼板２の両面に圧延方向に直角な横溝群
２０を形成する。なお、第１圧延ロール１は、ロール直
径１９５ｍｍ　、ロール胴長１４０ｍｍ　であり、表面
の突起部は図３に示すような形状で、幅０．６ｍｍ　、
高さ０．４ｍｍ　である。

【００３１】横溝群２０が形成された鋼板２は、円周方
向に伸びる突起部３０がピッチ　３．５ｍｍで連続して
多数個列設された２個一対の第２圧延ロール３で厚み方
向に挟圧されて冷間圧延される。このようにして鋼板２
の両面に縦溝群２１が形成され、前記横溝群２０と合わ
せて格子状の溝が完成する。なお、第２圧延ロール３は
、表面の突起部の方向が異なる以外は第１圧延ロールと
同一寸法である。

【００３２】図２に示すように、第２圧延ロールを通過
した鋼板２は、駆動巻取り装置４に巻取られる。前記巻
取り装置は単に鋼板を巻き取るだけでなく、鋼板に前方
張力がかけられるようになっており、この張力によって
鋼板を引張ることによって、前記圧延ロール１、３を回
転させて溝形成圧延を行う。

【００３３】以上のように溝形成圧延工程を終了した後
、外周面が平滑な２個一対の平滑ロールを用い、鋼板２
を挟圧して仕上げ圧延を行う。このように仕上げ圧延を
すれば鋼板２の表面の平坦度が極めて向上する。

【００３４】以上説明した方法に基づいて溝付鋼板を５
ｔｏｎ製造し、突起部付圧延ロール１、３の折損状況を
調査した。その結果、突起部の摩耗による溝形状の変化
がわずかに認められたが、製造途中の折損は皆無とする
ことができた。

【００３５】また、エッチング処理による製造の場合に
生じる溝形状の不良から起こる問題点については、圧延
ロールを駆動するという従来提案した製造方法と同様に
完全に解消され、差動制限装置に本発明の溝付鋼板を取
付けた場合でも問題となる騒音は発生せず、潤滑油の保
持により良好な油膜が形成されたため、寿命を大きく向
上させることができた。

【００３６】

【発明の効果】本発明の溝付鋼板の製造方法は、突起部
を有する圧延ロールを駆動せず、鋼板を引張ることによ
って製造するので、圧延ロールへの負担が軽くなり、製
造途中の折損による設備停止回数が大幅に低減でき、安
定した製造をすることが可能になった。また、本発明に
製造した溝付鋼板はエッチング処理による方法の問題点
である溝形状の問題も解決できるので、差動制限装置等
のクラッチ板として使用した時に優れた寿命が得られる
とともに、問題となる騒音の発生を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における溝付圧延工程の概略
斜視図である。

【図２】本発明の製造方法の一実施例の概略図である。

【図３】第１圧延ロール表面の突起部の拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１　　第１圧延ロール ２　　鋼板 ３　　第２圧延ロール ４　　駆動巻取り装置 ５　　ピンチロール １０　　突起部（第１圧延ロール） ２０　　横溝群 ２１　　縦溝群 ３０　　突起部（第２圧延ロール）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　外周部に所定のピッチで多数個連続す
   る突起部を有するロールにより鋼板を厚み方向に挟圧し
   、表面に格子状の溝を有する鋼板を製造する際において
   、前方張力により前記溝を鋼板の表面に形成することを
   特徴とする溝付鋼板の製造方法。