(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転ローラの成形溝内に円板状素材の外周部を挿入して相対的に押圧しながら該回転ローラおよび該円板状素材をそれぞれ中心線まわりに回転させることにより、該円板状素材の外周部を塑性変形させて該成形溝に対応する所定形状に増肉する増肉成形方法において、
第１の回転ローラを用いて、前記円板状素材の外周部を中心線に対して直角な方向から傾斜するように曲げ変形させた状態で増肉する第１増肉成形工程と、
前記成形溝の一対の第１側壁面および第２側壁面のうち前記傾斜側に位置する第２側壁面の開口側に、該第２側壁面よりも大きな傾斜角度で傾斜する戻し傾斜面が設けられた単一の第２の回転ローラを、前記円板状素材の外周部に相対的に接近させることにより、前記第１増肉成形工程で傾斜させられた該外周部と該戻し傾斜面との係合で該外周部を戻し変形させて該成形溝内に導き、該成形溝により更に増肉して成形する第２増肉成形工程と、
を有することを特徴とする円板状素材の増肉成形方法。
【請求項２】
前記戻し傾斜面は、前記第２の回転ローラの中心線を含む断面形状において、開口側程傾斜角度が大きくなる凸Ｒ形状を成している
ことを特徴とする請求項１に記載の円板状素材の増肉成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は円板状素材の増肉成形方法に係り、特に、外周部を傾斜させながら増肉した後に更に所定形状に増肉する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車用のドライブプレートは、リングギヤに円板状のプレートを嵌合したものが使用されていた。しかし、近年コスト低減の要求によりプレートの外周部に歯部を成形するもの、すなわちプレートと歯部とが一体化されたものが出てきた。歯部は、耐衝撃性、高強度が求められるため、プレートの外周部は、その内側に比べて厚く成形することが望ましい。このプレート（円板状素材）の外周部を厚く成形する技術として、回転ローラの成形溝内に円板状素材の外周部を挿入して相対的に押圧しながらその回転ローラおよび円板状素材をそれぞれ中心線まわりに回転させることにより、その円板状素材の外周部を塑性変形させてその成形溝に対応する所定形状に増肉する増肉成形方法が知られている。特許第２７３６８２５号公報や特許第３０４０１００号公報に記載の技術はその一例で、何れも開口側へ向かうに従って幅寸法が大きくなるように拡開する断面が略Ｖ字形状の成形溝が設けられた回転ローラを用いて、円板状素材の外周部を中心線に対して直角な方向から傾斜するように曲げ変形させながら、Ｖ字形状の成形溝に対応して外周縁程薄肉になる断面が略三角形の増肉部を形成するようになっている。
【０００３】
図３は、上記特許第３０４０１００号公報に記載の増肉成形方法を示す図で、回転ローラ１４に設けられた断面がＶ字形状の成形溝２６内に円板状素材１６の外周部１６ａを挿入して押圧し、外周部を下方へ曲げ変形させた状態、言い換えれば上面１６ｂ側へ凸となるように撓み変形させた状態で、両者を相対回転させることにより、その外周部１６ａに成形溝２６のＶ字形状に対応して断面が略三角形の増肉部４０ａが下面１６ｃ側へ偏って設けられる。成形溝２６の断面をＶ字形状にしたり曲げ変形させたりするのは、円板状素材１６の外周縁を位置決めして増肉が安定して行われるようにするためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、断面が略三角形の増肉部４０ａを更に増肉して所定形状、例えば断面が略四角形になるように成形する場合に、図８に示すように断面が略Ｕ字形状の成形溝５４が設けられた第２の回転ローラ５６を用いて直接増肉しようとすると、下方へ曲げ変形させられた増肉部４０ａを成形溝５４内へ挿入するために開口部の幅寸法Ｗを大きくする必要があるとともに、増肉部４０ａの先端と成形溝５４の底部との当接位置が押圧平面（円板状素材の配設位置）から寸法Ｑだけ下方へオフセットしているため、押圧に伴って増肉部４０ａの根元のＫ部が上方へ折れ曲がってしまうという問題があった。
【０００５】
前記特許第２７３６８２５号公報には、曲げ変形させられた増肉部の傾斜を一旦戻して、再度曲げ変形させながら増肉する技術が記載されているが、傾斜を戻すだけのために１工程追加する必要があるため、製造コストが高くなって好ましくない。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、増肉部の傾斜の戻し工程を実施することなく連続して増肉成形を行うことができるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解説するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、回転ローラの成形溝内に円板状素材の外周部を挿入して相対的に押圧しながらその回転ローラおよび円板状素材をそれぞれ中心線まわりに回転させることにより、その円板状素材の外周部を塑性変形させてその成形溝に対応する所定形状に増肉する増肉成形方法において、(a) 第１の回転ローラを用いて、前記円板状素材の外周部を中心線に対して直角な方向から傾斜するように曲げ変形させた状態で増肉する第１増肉成形工程と、(b) 前記成形溝の一対の第１側壁面および第２側壁面のうち前記傾斜側に位置する第２側壁面の開口側に、その第２側壁面よりも大きな傾斜角度で傾斜する戻し傾斜面が設けられた単一の第２の回転ローラを、前記円板状素材の外周部に相対的に接近させることにより、前記第１増肉成形工程で傾斜させられたその外周部とその戻し傾斜面との係合でその外周部を戻し変形させてその成形溝内に導き、その成形溝により更に増肉して成形する第２増肉成形工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
第２発明は、第１発明の円板状素材の増肉成形方法において、前記戻し傾斜面は、前記第２の回転ローラの中心線を含む断面形状において、開口側程傾斜角度が大きくなる凸Ｒ形状を成していることを特徴とする。
また、第１発明の円板状素材の増肉成形方法の好適な態様は、(a) 前記第１の回転ローラの成形溝は、開口側へ向かうに従って幅寸法が大きくなるように拡開する断面が略Ｖ字形状を成しており、前記第１増肉成形工程では、そのＶ字形状の成形溝により前記円板状素材の外周部を外周縁程薄肉になる断面が略三角形になるように増肉成形する一方、(b) 前記第２の回転ローラの成形溝は、断面が略Ｕ字形状を成しているとともに一方の側壁の開口側部分に前記戻し傾斜面が設けられており、前記第２増肉成形工程では、そのＵ字形状の成形溝により前記三角形の先端側を潰して断面が略四角形になるように増肉成形するように構成される。
なお、上記Ｖ字形状（三角形）およびＵ字形状（四角形）は、必ずしも幾何学的に厳密に解釈する必要はなく、第２増肉成形工程では、第１増肉成形工程に比較して相対的に断面形状が三角形から四角形に近くなれば良い。
【０００９】
【発明の効果】
このような円板状素材の増肉成形方法によれば、第１増肉成形工程で、円板状素材の外周部を中心線に対して直角な方向から傾斜するように曲げ変形させた状態で増肉する一方、第２増肉成形工程では、第１増肉成形工程で傾斜させられた円板状素材の外周部と係合させられてその傾斜を戻す戻し傾斜面が設けられた単一の第２の回転ローラを用いて、その外周部を戻し変形させながら更に増肉して成形するため、増肉部（外周部）の傾斜を戻すだけの戻し工程を実施することなく連続して増肉成形が行われることになり、製造コストが低減される。また、戻し傾斜面によって外周部の傾斜を戻すようにしているため、増肉部の先端と成形溝の底部との当接位置と押圧平面とのオフセット寸法が小さくなり、増肉部の根元の折れ曲がりが抑制されて良好に増肉成形されるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、外周部に歯部を形成するための厚肉部を有する自動車のドライブプレート用素材の製造に好適に適用されるが、外周部に厚肉部を設ける必要がある他の種々の部材の製造にも適用され得る。
【００１１】
第１増肉成形工程は、単一の第１の回転ローラを用いて１工程で増肉成形するものでも良いが、複数の回転ローラを用いて複数工程で増肉成形するものでも良い。第２増肉成形工程で傾斜を戻しながら増肉成形した後に、更に第１増肉成形工程と同様に外周部（増肉部）が傾斜するように曲げ変形させながら増肉成形を行うこともできる。
【００１２】
第１増肉成形工程では、Ｖ字形状の成形溝を有する回転ローラを用いて断面が略三角形になるように増肉成形することが望ましいが、断面が略四角形になるようにするなど、円板状素材の材質や目的形状などに応じて適宜設定できる。第２増肉成形工程の増肉形状についても、同様に適宜設定できる。
【００１３】
第２増肉成形工程で使用する第２の回転ローラの戻し傾斜面は、中心線を含む断面形状において一直線になるテーパ面であっても良いが、開口側程傾斜角度が大きくなるように中心線を含む断面形状において凸Ｒ形状になるようにしても良いなど、増肉された外周部と係合して成形溝の内側へ戻し変形させることができる種々の形状を採用できる。また、この戻し傾斜面は、曲げ変形を完全に元に戻す必要はなく、曲げの傾斜角度を小さくするものであれば良い。
【００１４】
第１増肉成形工程は、例えば（ａ）  一対の第１側壁面および第２側壁面と、その第１側壁面および第２側壁面にそれぞれＲ部を介して滑らかに接続された底面とを有する成形溝が、外周面に開口し且つ中心線Ｓ１  まわりにおいて同一断面となるように環状に設けられた第１の回転ローラと、（ｂ）  円板状素材を中心線Ｓ２  と同心でその中心線Ｓ２  に対して垂直となり且つ外周部が所定寸法だけ外周側へ突き出す状態で保持するワーク保持治具とを有し、（ｃ）  前記第１の回転ローラの成形溝の底面に前記円板状素材の外周縁が当接する状態で相対的に押圧しながらその第１の回転ローラおよび円板状素材をそれぞれ中心線Ｓ１  、Ｓ２  まわりに回転させて、その円板状素材の外周部をその成形溝の断面形状に沿って増肉するもので、（ｄ）  前記成形溝の第１側壁面は、前記第１の回転ローラの中心線Ｓ１  まわりにおいて前記円板状素材が押圧される側の部分において、前記底面から開口側へ向かうに従って前記ワーク保持治具の中心線Ｓ２  と直角な方向に対して０°より大きい傾斜角度α１  で拡開するように設けられており、（ｅ）  前記円板状素材の外周縁を前記成形溝の底面に当接させて押圧することにより、その円板状素材の外周部を前記第１側壁面側へ凸となるように撓み変形（曲げ変形）させ、その第１側壁面および前記第２側壁面から共に離間する状態でその円板状素材が座屈して折れ曲がることなく両面側へ増肉するように押圧力を調整して増肉成形するように構成される。なお、円板状素材の一方の面を成形溝の一方の側壁面に沿って曲げ変形させながらそれ等を密着させた状態で、他方の面側へのみ増肉するように塑性変形させるようにしても良いなど、種々の態様を採用できる。
【００１５】
上記ワーク保持治具は、第１増肉成形工程で外周部が増肉成形された円板状素材を保持したまま、第２増肉成形工程でも使用されるように構成することが望ましい。すなわち、ワーク保持治具のまわりに、第１増肉成形工程で使用する第１の回転ローラおよび第２増肉成形工程で使用する第２の回転ローラをそれぞれ配設し、例えばそのワーク保持治具を直線移動させてそれ等の第１の回転ローラや第２の回転ローラに接近させることにより増肉成形を行うのである。
【００１６】
ワーク保持治具は、その中心線Ｓ２  すなわち円板状素材の中心線が、例えば第１の回転ローラの中心線Ｓ１  と平行になる姿勢で配設され、それ等の中心線Ｓ１  、Ｓ２  と直角で且つ中心線Ｓ１  、Ｓ２  を結ぶ直線に沿って相対移動させて増肉成形するように構成されるが、中心線Ｓ１  およびＳ２  が、共通の一平面内において互いに傾斜する姿勢で配置し、直線移動或いは円弧移動など所定の移動経路に沿って接近させて増肉成形することもできる。中心線Ｓ１  、Ｓ２  が平行の場合、傾斜させる場合に比較して回転駆動装置などを接近して配置することが可能で装置がコンパクトに構成される。第２の回転ローラとワーク保持治具との位置関係についても同様である。
【００１７】
円板状素材は、成形溝の底面に押圧される外周縁から増肉されるが、この増肉現象は、押圧力だけでなく、回転ローラの回転数、成形溝の表面の摩擦係数、円板状素材の弾性係数、潤滑剤の有無、温度、湿度などに影響される。また、増肉が進行してワーク保持治具からの円板状素材の突出寸法が短くなるに従って座屈し難くなるため、回転ローラの回転速度等の他の成形条件が同じであれば押圧力を大きくすることができる。したがって、円板状素材の外周部が第１側壁面側へ凸となるように撓み変形した状態で増肉成形するための押圧力の制御は、変位センサなどで変形状態を監視しながら、座屈や側壁面への接触を回避しつつ最も効率良く増肉できる所定の変形状態となるように逐次押圧力を調整することが望ましい。また、予め実験などで適切に増肉成形できる一定の押圧力、或いは押圧力の変化パターンを求めておいて、その一定の押圧力や変化パターンに従って制御するようにしても良い。押圧力の制御は、例えば電動モータで押圧する場合にはモータトルクで制御できるし、油圧シリンダ等の流体圧シリンダで押圧する場合は流体圧で制御できるが、押圧力は、回転ローラと円板状素材とを接近させる接近速度に関連して変化するため、押圧力の代わりに接近速度を制御するようにしても良い。第２増肉成形工程についても同様である。
【００１８】
第１増肉成形工程および第２増肉成形工程における増肉成形は、円板状素材の外周縁を回転ローラの成形溝の底面に当接させた状態で、両者を相対回転させながら相対的に接近させて行われるが、円板状素材は増肉成形の進行に伴って径寸法が変化するため、円板状素材（ワーク保持治具）および回転ローラの一方を回転駆動して他方を連れ回りさせるようにすることが望ましいが、相対的な回転速度を逐次変化させるなどして両者を共に回転駆動することも可能である。また、両者の接近は、何れか一方だけを移動させる方が構造が簡単であるが、両方を移動させるようにしても良い。
【００１９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明方法に従って増肉成形できる増肉成形装置１０の概略構成図で、ベアリング等を有する回転支持装置１２により略垂直な中心線Ｓ１  まわりの回転可能に支持された回転ローラ１４と、板厚ｔが略一定の平坦な円板状素材１６を中心線Ｓ１  と平行な中心線Ｓ２  と同心で且つその中心線Ｓ２  に対して垂直となる姿勢、すなわち略水平な姿勢で保持するワーク保持治具１８と、ベアリング等を有する回転支持装置６０により中心線Ｓ２  と平行な中心線Ｓ３  まわりの回転可能に支持された回転ローラ６２とを備えており、一対の回転ローラ１４および６２はワーク保持治具１８を挟んで互いに反対側に配設されている。ワーク保持治具１８は、電動モータ等の回転駆動装置２０によって中心線Ｓ２  まわりに回転駆動されるとともに、接近離間装置２２により、回転駆動装置２０と共に中心線Ｓ１  、Ｓ２  、Ｓ３  と直角な水平方向であって中心線Ｓ１  、Ｓ２  、Ｓ３  を結ぶ一直線方向（図１における左右方向）へ直線移動させられ、回転ローラ１４、６２に対してそれぞれ接近・離間させられることにより、それ等の回転ローラ１４、６２を連れ廻りさせながら円板状素材１６の外周部１６ａを塑性変形させて所定形状に増肉成形する。なお、回転ローラ１４、６２についても、電動モータ等の回転駆動装置で中心線Ｓ１  、Ｓ３  まわりに所定の回転速度で回転駆動するようにしても良いし、接近離間装置２２を回転ローラ１４、６２側、または両方に設けるようにしても良い。
【００２０】
上記回転ローラ１４は第１の回転ローラに相当し、その回転ローラ１４による増肉成形が第１増肉成形工程で、他方の回転ローラ６２による増肉成形に先立って行われる。図２は、その回転ローラ１４による増肉成形の開始時における要部拡大断面図で、図３はその増肉成形の成形過程を説明する図で、（ａ）  〜（ｇ）  は何れも前記中心線Ｓ１  、Ｓ２  を含む一平面における断面図である。また、図２は、図３の（ｄ）  の工程（状態）の拡大図で各部材は何れも断面であるが、符号等を明確にするため断面のハッチが省略されている。
【００２１】
回転ローラ１４の外周面２４には、断面が略Ｖ字形状の成形溝２６が中心線Ｓ１  まわりにおいて同一断面になるように環状に設けられており、その成形溝２６は、図２から明らかなように開口側へ向かうに従って幅寸法が大きくなるように拡開する一対の第１側壁面２８および第２側壁面３０と、それ等の第１側壁面２８および第２側壁面３０にそれぞれＲ部を介して滑らかに接続された底面３２とから構成されている。上側の第１側壁面２８の中心線Ｓ１  と直角な方向に対する傾斜角度α１  は０°より大きい角度で任意に定められ、下側の第２側壁面３０の中心線Ｓ１  と直角な方向に対する傾斜角度α２  は０°より大きい角度で任意に定められる。このように側壁面２８、３０が傾斜して設けられることにより、回転によって生じる回転ローラ１４の回転中心側と外側との周速度の差に伴って発生する外側の方の摩擦による発熱が緩和され、発熱により円板状素材１６の材料特性等が変化して増肉に影響することが防止される。また、底面３２は、円板状素材１６の板厚ｔと略同じ幅寸法で、円板状素材１６の外周縁を略一定の位置に位置決めするとともに、第１側壁面２８側が中心線Ｓ１  に接近するように中心線Ｓ１  と平行な方向から所定の傾斜角度α３  で傾斜させられている。
【００２２】
なお、本実施例では中心線Ｓ１  とＳ２  とが平行であるため、上記傾斜角度α１  、α２  の基準線である「中心線Ｓ１  と直角な方向」は、「中心線Ｓ２  と直角な方向」と同じ意義を有する。また、中心線Ｓ１  まわりにおいて特に区別する必要はないが、傾斜角度α３  について中心線Ｓ２  を基準にして定めると、中心線Ｓ１  まわりにおいて円板状素材１６が押圧される側、すなわち図２の右側の部分において、第１側壁面２８側が中心線Ｓ２  から離間するように、その中心線Ｓ２  と平行な方向から傾斜角度α３  で傾斜させられることになる。
【００２３】
ワーク保持治具１８は、外径寸法が略等しい円形の一対の挟圧部材３４、３６により円板状素材１６の内周側部分を上下から挟圧して保持するもので、円板状素材１６は、その外周部１６ａが初期状態において所定寸法ａだけ挟圧部材３４、３６から外周側へ突き出している。また、円板状素材１６は、中心線Ｓ２  と平行な方向すなわち上下方向において、前記成形溝２６の第１側壁面２８側の開口端と略同じ位置、厳密には円板状素材１６の上面が第１側壁面２８に当接する位置に保持されるようになっている。したがって、このように円板状素材１６を保持したワーク保持治具１８が回転駆動装置２０と共に接近離間装置２２によって回転ローラ１４に接近させられると、図３の（ａ）  〜（ｄ）  に示すように円板状素材１６の外周縁は第１側壁面２８に摺接しつつ下方へ変位して底面３２に当接させられ、円板状素材１６のワーク保持治具１８から外周側へ突き出す外周部１６ａは、第１側壁面２８側へ凸となるように撓み変形させられる。
【００２４】
ここで、前記傾斜角度α３  は、図２に示すように円板状素材１６の外周縁が成形溝２６の底面３２に当接した状態において、円板状素材１６がワーク保持治具１８によって保持されている最外周部における板厚中心Ｐ１  と、底面３２の中心位置Ｐ２  とを結んだ直線Ｌに対して、第１側壁面２８側の交差角度α５  が９０°以上になるように定められており、円板状素材１６の外周縁近傍部分が底面３２に対して略垂直に当接して押圧されるようになっている。また、本実施例では、底面３２と第１側壁面２８との交差角度α４  が約９０°になるように設定されている。
【００２５】
前記接近離間装置２２は、例えば電動モータによって送りねじを回転駆動することにより、ボールナット等を介して送りねじに螺合された回転駆動装置２０を直線移動させるように構成されており、回転ローラ１４の成形溝２６内に円板状素材１６の外周部１６ａを押圧して増肉成形する際のモータトルク、すなわち押圧力Ｆ１  は、図３の（ｄ）  〜（ｇ）  に示すように円板状素材１６の外周部１６ａが側壁面２８、３０から共に離間する状態で且つ第２側壁面３０側へ座屈する（折れ曲がる）ことなく効率良く両面側へ増肉するように、予め実験などで求められたトルクパターンに従って図示しない制御装置により制御される。モータトルクの代わりに移動速度を所定の速度パターンに従って制御するようにしても良い。また、外周部１６ａの撓み変形状態を非接触式等の変位センサで検出し、所定の変形状態で増肉成形が行われるようにモータトルクや移動速度をフィードバック制御するようにしても良い。
【００２６】
回転駆動装置２０は、図３の（ａ）  〜（ｇ）  の全工程でワーク保持治具１８を予め定められた一定速度で回転駆動するものでも良いが、予め定められた速度パターンに従って変化させるなど、所定の制御条件に従って変化させることもできる。また、回転ローラ１４は、円板状素材１６との間の摩擦により円板状素材１６の回転に伴って中心線Ｓ１  まわりに連れ廻りさせられる。
【００２７】
図３において、（ｄ）  の工程（状態）では、円板状素材１６は外周縁が底面３２に当接し、反力を底面３２に垂直方向に受ける。この時、円板状素材１６の上面１６ｂが第１側壁面２８に接触すると、第１側壁面２８に垂直方向の力が作用して反対側、すなわち第２側壁面３０側へ座屈する可能性があるため、円板状素材１６が第１側壁面２８に接触しないように押圧力Ｆ１  を制御することが望ましい。そして、底面３２から反力を受けている円板状素材１６の外周縁は、底面３２との相対運動により動摩擦が生じて材料流動が生じ、図３の（ｅ）  に示すように上面１６ｂ側および下面１６ｃ側へ増肉される。
【００２８】
図３の（ｆ）  、（ｇ）  では、増肉部分は円板状素材１６が徐々に成形溝２６内に押し込まれていくに伴って成長し、円板状素材１６の外周部分が成形溝２６の断面形状に沿って増肉されることにより、外周縁程薄肉で下面側へ偏った断面が略三角形の増肉部４０ａを有する第１中間部品４０が製造される。回転ローラ１４による円板状素材１６の増肉現象は、円板状素材１６を回転ローラ１４の成形溝２６内に挿入する方向に働く押圧力Ｆ１  と、回転ローラ１４の回転速度、成形溝２６の表面の摩擦係数、円板状素材１６の弾性係数、潤滑剤の有無、温度、湿度等の関係から成立する。増肉現象が始まると、円板状素材１６の外周部１６ａの突出寸法ａが徐々に減少するため、座屈は起き難くなるので、円板状素材１６を成形溝２６内に押し込む量（押圧力Ｆ１  や移動速度）を増加させて増肉を促進することができる。すなわち、図３の（ｄ）  の状態において、他方向（下方）への座屈を防止できれば、増肉が進むにつれて座屈の要因が減少していくのである。
【００２９】
なお、図３の（ａ）  〜（ｄ）  では、円板状素材１６を回転ローラ１４の第１側壁面２８に沿って撓み変形させながら挿入しているが、このようにすることにより、円板状素材１６を一方向に強制的に撓んだ状態（上方への凸状態）に設定でき、他方向への撓み（下方への凸状態）を防止できる。撓み量は、円板状素材１６の材質等によって決定される。また、本実施例においては、第１側壁面２８に沿わせることで、円板状素材１６を一方向に撓んだ状態にしているが、直接的に円板状素材１６を底面３２に当てつつ、回転ローラ１４またはワーク保持治具１８を上下方向（中心線Ｓ１  、Ｓ２  と平行な方向）に移動させて、円板状素材１６を一方向に撓んだ状態にしても同様の効果を得ることができる。
【００３０】
このように、回転ローラ１４によって外周部１６ａが増肉成形された図３（ｇ）  の第１中間部品４０は、前記回転ローラ６２などを用いて更に増肉成形される。回転ローラ６２は第２の回転ローラに相当し、その回転ローラ６２による増肉成形が第２増肉成形工程である。図４は、その回転ローラ６２の成形溝６４を拡大して示す断面図で、図５はその回転ローラ６２による増肉成形の成形過程を説明する図で、（ａ）  〜（ｄ）  は何れも前記中心線Ｓ２  、Ｓ３  を含む一平面における断面図である。
【００３１】
回転ローラ６２の成形溝６４は、断面が略Ｕ字形状を成して外周面６６に開口しているとともに、中心線Ｓ３  まわりにおいて同一断面になるように環状に設けられており、開口側へ向かうに従って僅かに幅寸法が大きくなるように上下に拡開する一対の第１側壁面６８および第２側壁面７０と、それ等の第１側壁面６８および第２側壁面７０にそれぞれＲ部を介して滑らかに接続された底面７２とを備えている。中心線Ｓ３  と直角な方向に対する上側の第１側壁面６８の上方への傾斜角度は０°より少し大きいとともに、中心線Ｓ３  と直角な方向に対する下側の第２側壁面７０の下方への傾斜角度は０°より少し大きく、中心線Ｓ３  と略平行な底面７２に対して略対称的に設けられている。このように側壁面６８、７０が傾斜して設けられることにより、回転によって生じる回転ローラ６２の回転中心側と外側との周速度の差に伴って発生する外側の方の摩擦による発熱が緩和され、発熱により第１中間部品４０の材料特性等が変化して増肉に影響することが防止される。
【００３２】
また、下側の第２側壁面７０の開口側部分には、第２側壁面７０の傾斜角度よりも大きな傾斜角度で下方へ傾斜する戻し傾斜面７４が設けられ、図５の（ａ）  〜（ｃ）  に示すように、第１中間部品４０の外周部に相対的に接近させられる際に、下方へ曲げ変形されている前記増肉部４０ａの下面と係合させられて、その増肉部４０ａを上方へ戻し変形させながら成形溝６４内へ導くようになっている。戻し傾斜面７４は、中心線Ｓ３  を含む断面形状において図４に示すように一直線になるテーパ面であるが、傾斜角度が徐々に大きくなる凸Ｒ形状とすることも可能である。
【００３３】
そして、前記回転駆動装置２０により第１中間部品４０を中心線Ｓ１  まわりに回転駆動しながら、前記接近離間装置２２により第１中間部品４０の外周部、すなわち増肉部４０ａを回転ローラ６２の成形溝６４内に所定の押圧力Ｆ２  で押圧し、その増肉部４０ａを上方へ戻し変形させながら三角形の先端側を潰して増肉成形することにより、図５の（ｄ）  に示すように成形溝６４に対応する断面が略四角形の矩形増肉部７６ａを有する第２中間部品７６が得られる。この時の押圧力Ｆ２  すなわちモータトルクは、増肉部４０ａの根元が座屈する（折れ曲がる）ことなく効率良く増肉するように、予め実験などで求められたトルクパターン（一定のトルク値の場合を含む）に従って図示しない制御装置により制御される。回転ローラ６２による第１中間部品４０の増肉部４０ａの増肉現象は、押圧力Ｆ２  と第１中間部品４０の回転速度、成形溝６４の表面の摩擦係数、増肉部４０ａの弾性係数、潤滑剤の有無、温度、湿度等の関係から成立するため、それ等をパラメータとして上記トルクパターンを設定することもできる。また、増肉現象が始まると、ワーク保持治具１８からの増肉部４０ａの突出寸法が徐々に減少するため、座屈が起き難くなり、押圧力Ｆ２  を増加させて増肉を促進することもできる。モータトルクの代わりに移動速度を所定の速度パターンに従って制御するようにしても良いし、増肉部４０ａの根元の撓み変形状態を非接触式等の変位センサで検出し、座屈しないように監視しながらモータトルクや移動速度を制御するようにしても良い。
【００３４】
回転駆動装置２０は、図５の（ａ）  〜（ｄ）  の全工程でワーク保持治具１８を予め定められた一定速度で回転駆動するものでも良いが、予め定められた速度パターンに従って変化させるなど、所定の制御条件に従って変化させることもできる。また、回転ローラ６２は、第１中間部品４０の増肉部４０ａとの間の摩擦により第１中間部品４０の回転に伴って中心線Ｓ３  まわりに連れ廻りさせられる。
【００３５】
その後、第２中間部品７６の矩形増肉部７６ａに整形用の仕上げ鍛造を行ったり所定の切削加工を行ったりすることにより、図６の（ａ）  に示すように外周に厚肉の円筒部８２ａを有するプレート８２が得られ、その円筒部８２ａの外周面に転造加工、切削加工などにより歯部（リングギヤ）８２ｂを形成すれば、図６の（ｂ）  に示す目的とするドライブプレート８４が得られる。ドライブプレート８４は、自動車のエンジンを始動させるスタータ（ピニオンギヤ）が歯部８２ｂに噛み合うことにより、発生する回転力を中央の平坦部にボルト結合されたエンジンのクランク軸に伝達するものである。また、ドライブプレート８４は、自動変速機においては、クランク軸とトルクコンバータとの間に配置され、クランク軸と連結したエンジンの移動やトルクコンバータとの連結のずれを吸収する機能を備えているものである。図６のプレート８２は、図５の（ｄ）  の状態の第２中間部品７６に対して上下反転した状態である。
【００３６】
このような増肉成形方法によれば、回転ローラ１４による増肉成形により円板状素材１６の外周部１６ａを中心線Ｓ２  に対して直角な方向から下方へ傾斜するように曲げ変形させた状態で増肉する一方、その後の増肉成形では、下方へ傾斜させられた増肉部４０ａと係合させられてその下方への曲げを戻す戻し傾斜面７４が設けられた回転ローラ６２を用いて、その増肉部４０ａを上方へ起こしながら成形溝６４内へ案内して更に増肉成形するため、増肉部４０ａの傾斜を戻すだけの戻し工程を実施することなく連続して増肉成形が行われることになり、製造コストが低減される。
【００３７】
また、戻し傾斜面７４によって増肉部４０ａの傾斜（曲げ変形）を戻すようにしているため、増肉部４０ａの先端と成形溝６４の底面７２との当接位置と押圧平面とのオフセット寸法Ｑ（図５（ｃ）  参照）が小さくなり、増肉部４０ａの根元の折れ曲がりが抑制されて良好に増肉成形できるようになる。
【００３８】
一方、本実施例では、回転ローラ１４による増肉成形において、円板状素材１６のワーク保持治具１８から突き出す外周部１６ａを、第１側壁面２８側へ凸となるように撓み変形させ、その第１側壁面２８および第２側壁面３０から共に離間する状態で、座屈して折れ曲がることなく両面側へ増肉するように押圧力Ｆ１  を調整して増肉成形するため、座屈を回避しつつ能率良く増肉成形できる適切な押圧力Ｆ１  に容易に調整できる。
【００３９】
また、第１側壁面２８および第２側壁面３０に接触しないように増肉成形されるため、それ等の側壁面２８、３０の形状、すなわち増肉成形後の増肉部４０ａの形状は、円板状素材１６の撓み変形を阻害しない範囲で自由に設計でき、形状の設計の自由度が高い。
【００４０】
また、成形溝２６の底面３２は、第１側壁面２８側が回転ローラ１４の中心線Ｓ１  に接近するようにその中心線Ｓ１  と平行な方向から傾斜角度α３  で傾斜させられているため、円板状素材１６の外周部１６ａは第１側壁面２８側へ安定して撓み変形させられる。
【００４１】
また、ワーク保持治具１８は中心線Ｓ２  と平行な方向において成形溝２６の第１側壁面２８と同じ位置で円板状素材１６を保持するようになっている一方、ワーク保持治具１８を中心線Ｓ２  と直角な方向へ移動させて増肉成形するため、図３の（ｇ）  に示すように中心線Ｓ２  と平行な方向においてワーク保持治具１８による円板状素材１６の保持位置と略同じ位置まで増肉が進行すると、円板状素材１６の下面１６ｃ側へ増肉した形状になり、増肉部４０ａを折り曲げることなく図６の（ａ）  のプレート８２のように一方の面側に偏った円筒部（厚肉部）８２ａを設けることができる。
【００４２】
また、中心線Ｓ１  、Ｓ２  が平行であるため、例えば図７に示すように共通の一平面内において中心線Ｓ１  が中心線Ｓ２  に対して傾斜した回転ローラ５０を用いる場合に比較して、前記回転駆動装置２０や回転支持装置１２などを接近して配置することが可能で装置がコンパクトに構成される。回転ローラ５０には、中心線Ｓ１  まわりにおいて前記円板状素材１６が押圧される側（図７の右側）の断面形状が前記成形溝２６と略同じになる成形溝５２が中心線Ｓ１  まわりにおいて同一断面となるように環状に設けられている。回転ローラ６２についても、図７の回転ローラ５０と同様に構成、配置することができる。
【００４３】
また、成形溝２６の底面３２の傾斜角度α３  は、図３の（ｄ）  に示すように円板状素材１６の外周部１６ａが撓み変形させられて底面３２に当接させられた状態において、その外周部１６ａの外周縁近傍部分に対して略垂直になるように定められているため、押圧による底面３２からの反力が円板状素材１６の外周縁に略均等に作用し、外周部１６ａの姿勢が安定して両面側へ良好に増肉が行われる。
【００４４】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法に従って増肉成形が行われる増肉成形装置の一例を説明する概略図である。
【図２】図１の増肉成形装置において第１の回転ローラの成形溝の底面に円板状素材の外周縁が当接した状態を示す図である。
【図３】第１の回転ローラで増肉成形が行われる際の作動（工程）を説明する図である。
【図４】第１の回転ローラによる増肉成形に続いて増肉成形を行う第２の回転ローラの成形溝形状を拡大して示す断面図である。
【図５】第２の回転ローラで増肉成形が行われる際の作動（工程）を説明する図である。
【図６】第２の回転ローラで増肉成形が行われた後、目的とするドライブプレートを得るまでの後工程を説明する図である。
【図７】第１の回転ローラの構成、配設形態の別の例を説明する図である。
【図８】第２の回転ローラで増肉する従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１４、５０：回転ローラ（第１の回転ローラ）    １６：円板状素材    １６ａ：外周部    ２６、５２、６４：成形溝    ６２：回転ローラ（第２の回転ローラ）    ６８：第１側壁面 ７０：第２側壁面    ７４：戻し傾斜面
【図１】
0003544357.tif 000002
【図２】
0003544357.tif 000003
【図３】
0003544357.tif 000004
【図４】
0003544357.tif 000005
【図５】
0003544357.tif 000006
【図６】
0003544357.tif 000007
【図７】
0003544357.tif 000008
【図８】
0003544357.tif 000009