(57)【要約】【課題】コンパクト且つ安価な構成で、ロール成形処理を高精度に遂行することを可能にする。【解決手段】ロール成形装置１０は、主軸台１４の第１スピンドル１８に装着される第１マンドレル３０と、心押台１６の第２スピンドル２４に装着される第２マンドレル３２とを備え、前記第１マンドレル３０と前記第２マンドレル３２とでワークＷを挟持して回転させる一方、ロール５２ａ、５２ｂを前記ワークＷに押し付けてロール成形を行う。第１マンドレル３０及び第２マンドレル３２の内部には、ロール成形時に前記第１マンドレル３０と前記第２マンドレル３２とが型開きすることを阻止するためのクランプ機構３４が配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸に連結される駆動側型部材と従動側型部材とでワークを保持し、前記主軸の回転作用下に前記ワークを回転させる一方、成形用ロール部材を前記ワークに押し付けて前記ワークの成形を行うロール成形装置であって、
少なくとも前記駆動側型部材の内部又は前記従動側型部材の内部に配置され、ロール成形時に前記駆動側型部材と前記従動側型部材とが型開きすることを阻止するためのクランプ機構を備えることを特徴とするロール成形装置。
【請求項２】
請求項１記載のロール成形装置において、前記クランプ機構は、前記駆動側型部材の内部又は前記従動側型部材の内部に配置されるボルト部材と、
前記従動側型部材の内部又は前記駆動側型部材の内部に配置されるナット部材と、
前記ボルト部材又は前記ナット部材を回転させて前記ボルト部材を前記ナット部材に螺合させる回転駆動源と、
を備えることを特徴とするロール成形装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のロール成形装置において、前記駆動側型部材及び前記従動側型部材は、外周部に歯形用溝部が形成される第１マンドレル及び第２マンドレルを設けることを特徴とするロール成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主軸に連結される駆動側型部材と従動側型部材とでワークを保持し、前記主軸の回転作用下に前記ワークを回転させる一方、成形用ロール部材を前記ワークに押し付けて前記ワークの成形を行うロール成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両用の自動変速機を構成するクラッチには、クラッチドラムが用いられている。このクラッチドラムは、周壁部の内周に等ピッチで多数のスプライムが設けられており、通常、ロール成形装置を用いて成形されている。この種のロール成形装置としては、例えば、特許文献１に開示されているロールフォーミング装置が知られている。
【０００３】
このロールフォーミング装置は、互いに直交する水平２方向の一方をＸ軸方向、他方をＹ軸方向として、ベッド上にＸ軸方向に対向する主軸台と心押台とを配置するとともに、Ｙ軸方向に対向する一対のロール支持台を配置し、心押台を主軸台に向けてＸ軸方向に移動して、主軸台と心押台との間にワークを挟持し、両ロール支持台をＹ軸方向内方に移動するとともにＸ軸方向に移動して、両ロール支持台に軸支したロールによりワークのフォーミング加工を行うロールフォーミング装置において、ベッド上に、両ロール支持台をＹ軸方向に移動自在に搭載したＹ軸方向に長手の可動台をＸ軸方向に移動自在に設け、可動台を少なくとも底壁と天井壁とＹ軸方向両端の端壁とを有する箱形に形成して、各端壁に各ロール支持台をＹ軸方向に移動する駆動源を取り付けるとともに、心押台をＸ軸方向に移動する駆動源をベッド上の固定台に取り付け、固定台の上部と主軸台の上部とをタイロッドを介して結合する、ことを特徴としている。
【０００４】
これにより、可動台の反りや捩れを有効に防止するとともに、押圧反力によるベッドの反りをタイロッドで効果的に防止することができ、ワークの加工精度の向上を図ることが可能になる、としている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−４２６４３号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、この種のロール成形装置に関してなされたものであり、特に、装置全体の小型化を図るとともに、成形時の外力によって型開きが惹起することを有効に阻止し、高精度なロール成形処理を効率的に行うことが可能なロール成形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】
【０００７】
本発明は、主軸に連結される駆動側型部材と従動側型部材とでワークを保持し、前記主軸の回転作用下に前記ワークを回転させる一方、成形用ロール部材を前記ワークに押し付けて前記ワークの成形を行うロール成形装置に関するものである。
【０００８】
ロール成形装置は、少なくとも駆動側型部材の内部又は従動側型部材の内部に配置され、ロール成形時に前記駆動側型部材と前記従動側型部材とが型開きすることを阻止するためのクランプ機構を備えている。
【０００９】
また、クランプ機構は、駆動側型部材の内部又は従動側型部材の内部に配置されるボルト部材と、前記従動側型部材の内部又は前記駆動側型部材の内部に配置されるナット部材と、前記ボルト部材又は前記ナット部材を回転させて前記ボルト部材を前記ナット部材に螺合させる回転駆動源とを備えることが好ましい。
【００１０】
さらに、駆動側型部材及び従動側型部材は、外周部に歯形用溝部が形成される第１マンドレル及び第２マンドレルを設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、クランプ機構により駆動側型部材と従動側型部材とを強固且つ確実にクランプすることができる。従って、ワークにロール成形処理が施される際、型締め力以上の外力が作用しても、駆動側型部材と従動側型部材とが型開きすることを確実に阻止することができ、前記ワークのロール成形処理が高精度に遂行可能になる。
【００１２】
しかも、クランプ機構は、少なくとも駆動側型部材の内部又は従動側型部材の内部に配置されている。このため、装置全体を有効に小型化することができるとともに、コストの削減も容易に図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係るロール成形装置１０の概略構成説明図である。
【００１４】
ロール成形装置１０は、基台１２を備え、この基台１２上には、矢印Ｘ方向に互いに対向して主軸台１４及び心押台１６が配置される。主軸台１４は、第１スピンドル１８を備えるとともに、この第１スピンドル１８は、ベルト・プーリ手段２０を介して回転駆動源、例えば、モータ２２に連結される。心押台１６は、第２スピンドル２４を備える。この第２スピンドル２４には、油圧シリンダ２６から延在するロッド２８が連結され、心押台１６は、矢印Ｘ方向に進退可能に構成される。
【００１５】
第１スピンドル１８には、駆動側型部材である第１マンドレル３０が装着される一方、第２スピンドル２４には、従動側型部材である第２マンドレル３２が装着される。第１マンドレル３０の外周部には、歯形用溝部３０ａが形成されるとともに、第２マンドレル３２の外周部には、歯形用溝部３２ａが形成される。
【００１６】
第１マンドレル３０の内部及び第２マンドレル３２の内部には、後述するロール成形時に前記第１マンドレル３０と前記第２マンドレル３２とが型開きすることを阻止するためのクランプ機構３４が配置される。
【００１７】
図２及び図３に示すように、クランプ機構３４は、第１マンドレル３０の内部に配置されるボルト部材３６と、第２マンドレル３２の内部に配置されるナット部材３８と、前記第２マンドレル３２の内部に配置され、前記ナット部材３８に回転軸４０ａが軸着されるモータ４０とを備える。
【００１８】
ボルト部材３６は、第１マンドレル３０の中央部に形成された孔部４２を貫通して、外部に所定の長さだけ突出しており、少なくとも先端部側には、ねじ部３６ａが形成される。ナット部材３８は、第２マンドレル３２内に配置されており、ねじ部３６ａが螺合するねじ穴３８ａを有する。この第２マンドレル３２には、ボルト部材３６を挿通するための孔部４４が形成される。
【００１９】
図１に示すように、基台１２上には、主軸台１４と心押台１６との間に位置し、矢印Ｙ方向に長尺な可動台４６が設けられる。この可動台４６は、図示しない移動機構を介し、複数のＸ軸レール４８に沿って矢印Ｘ方向に進退可能に構成される。可動台４６には、矢印Ｙ方向に対向して一対のロール支持台５０ａ、５０ｂが配置される。
【００２０】
ロール支持台５０ａ、５０ｂには、例えば、ダブルクラッチ用クラッチドラム（後述する）をフォーミングするためのロール５２ａ、５２ｂが回転自在に支持される。可動台４６の矢印Ｙ方向両端にモータ５４ａ、５４ｂが装着されており、ロール支持台５０ａ、５０ｂは、前記モータ５４ａ、５４ｂに連結される送りねじ５６ａ、５６ｂによって矢印Ｙ方向に進退可能である。
【００２１】
このように構成されるロール成形装置１０の動作について、以下に説明する。
【００２２】
先ず、図３に示すように、第１マンドレル３０内に装着されたボルト部材３６の先端部にワークＷが外装される。このワークＷは、図示しないが、例えば、円柱状のビレットを熱間鍛造によりプリフォームされており、ボルト部材３６が挿入される軸部Ｗａの外周には、円板部Ｗｂを介してリング部Ｗｃが一体成形されている。
【００２３】
次いで、図１に示すように、油圧シリンダ２６が駆動され、ロッド２８を介して心押台１６が主軸台１４側に移動する。このため、心押台１６の第２スピンドル２４に装着されている第２マンドレル３２の孔部４４には、ワークＷの軸部Ｗａの一端側が挿入される。一方、第１スピンドル１８に装着されている第１マンドレル３０の孔部４２には、ワークＷの軸部Ｗａの他端側が挿入される（図４参照）。
【００２４】
その際、クランプ機構３４では、第１マンドレル３０に固定されているボルト部材３６のねじ部３６ａが、第２マンドレル３２の内部に取り付けられているナット部材３８のねじ穴３８ａに進入する。従って、モータ４０の駆動作用下に、回転軸４０ａを介してナット部材３８が回転することにより、ねじ部３６ａがねじ穴３８ａに螺合を開始する。
【００２５】
そして、図５に示すように、油圧シリンダ２６を介して第１マンドレル３０と第２マンドレル３２とが型締めされてワークＷが挟持されるとともに、クランプ機構３４を構成するボルト部材３６とナット部材３８との螺合作用下に、前記第１マンドレル３０と前記第２マンドレル３２とがクランプされる。
【００２６】
この状態で、可動台４６上のロール支持台５０ａ、５０ｂは、図１に示すように、モータ５４ａ、５４ｂの回転作用下に、送りねじ５６ａ、５６ｂを介して互いに矢印Ｙ方向に近接する方向に移動する。このため、ロール５２ａ、５２ｂは、リング部Ｗｃの中間部、すなわち、第１マンドレル３０と第２マンドレル３２との接合位置に対応して前記リング部Ｗｃの外周面に当接する。一方、モータ２２の駆動作用下に、ベルト・プーリ手段２０を介して第１スピンドル１８が回転する。従って、第１マンドレル３０と第２マンドレル３２とに挟持されているワークＷが回転される。
【００２７】
そこで、可動台４６が、先ず、矢印Ｘ１方向に移動する。このため、図６に示すように、ロール５２ａ、５２ｂは、第１マンドレル３０の外周面に沿ってワークＷのリング部Ｗｃの略半分を矢印Ｘ１方向にしごくようにして移動し、前記ロール５２ａ、５２ｂと前記第１マンドレル３０の溝部３０ａとを介して、セレーションを有する第１ドラム部６０ａが成形される。
【００２８】
次いで、可動台４６は、矢印Ｘ２方向に移動する。従って、ロール５２ａ、５２ｂは、ワークＷのリング部Ｗｃの残り略半分を第２マンドレル３２の外周面に押し付けながら、矢印Ｘ２方向に移動する。このため、ロール５２ａ、５２ｂと第２マンドレル３２の溝部３２ａとにより、しごき加工が施され、セレーションを有する第２ドラム部６０ｂが成形される。これにより、第１ドラム部６０ａと第２ドラム部６０ｂとを一体に有するダブルクラッチ用クラッチドラム６０が成形される。
【００２９】
クラッチドラム６０の成形が終了した後、クランプ機構３４を構成するモータ４０が逆方向に駆動される。従って、ナット部材３８は、ボルト部材３６から弛緩する方向に回転駆動され、クランプ機構３４による第１マンドレル３０と第２マンドレル３２とのクランプが解除される。一方、油圧シリンダ２６が駆動され、心押台１６が主軸台１４から離間する方向に移動する。
【００３０】
これにより、図７に示すように、第２マンドレル３２は、第１マンドレル３０から離間するとともに、クラッチドラム６０は、ボルト部材３６に保持される。そして、クラッチドラム６０は、第１マンドレル３０から取り外される。
【００３１】
この場合、本実施形態では、油圧シリンダ２６を介して心押台１６が主軸台１４側に移動することにより、第１マンドレル３０と第２マンドレル３２とが、ワークＷを挟持して型締めされている。この状態で、クランプ機構３４により、第１マンドレル３０と第２マンドレル３２とを強固且つ確実にクランプすることができる。
【００３２】
このため、ワークＷにロール５２ａ、５２ｂを介してロール成形処理が施される際、油圧シリンダ２６による型締め力以上の外力が作用しても、第１マンドレル３０と第２マンドレル３２とが型開きすることを確実に阻止することができる。これにより、ワークＷに対するロール成形処理が良好に遂行され、高精度なクラッチドラム６０を効率的に成形することが可能になるという効果が得られる。
【００３３】
しかも、クランプ機構３４は、ボルト部材３６が第１マンドレル３０の内部に配置される一方、モータ４０及びナット部材３８が第２マンドレル３２の内部に配置されている。従って、クランプ機構３４は、外部に配置されることがなく、ロール成形装置１０全体を有効に小型化することができるとともに、前記ロール成形装置１０の製造コストの削減も容易に図られる。
【００３４】
なお、本実施形態では、ボルト部材３６が第１マンドレル３０の内部に配置される一方、モータ４０及びナット部材３８が第２マンドレル３２の内部に配置されているが、少なくともいずれか１つが、前記第１マンドレル３０又は前記第２マンドレル３２の内部に配置されていればよい。また、モータ４０をボルト部材３６に連結し、前記ボルト部材３６を回転させることにより、ねじ部３６ａを固定されたナット部材３８に螺合するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係るロール成形装置の概略構成説明図である。
【図２】前記ロール成形装置を構成するクランプ機構の内部状態を示す概略斜視図である。
【図３】前記クランプ機構の断面説明図である。
【図４】前記クランプ機構の動作開始説明図である。
【図５】前記クランプ機構の動作終了説明図である。
【図６】ロール成形処理の説明図である。
【図７】前記ロール成形処理終了後にワークを取り出す際の説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…ロール成形装置                １２…基台
１４…主軸台                        １６…心押台
１８、２４…スピンドル              ２２…モータ
２６…油圧シリンダ                  ３０、３２…マンドレル
３４…クランプ機構                  ３６…ボルト部材
３８…ナット部材                    ４０…モータ
４６…可動台                        ５０ａ、５０ｂ…ロール支持台
５２ａ、５２ｂ…ロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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