JP2000301281A - ドッグギヤ付きスプロケット - Google Patents

ドッグギヤ付きスプロケット

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドッグギヤ付きスプロケットの鍛造による量
産の実用化を図る。 【解決手段】 熱間鍛造手段によって、スプロケットと
ドッグギヤとを隣り合わせに備えた形状の一次加工品Ａ
を成形する第一工程と、その一次加工品Ａを冷間鍛造装
置にセットして精度出しした二次加工品Ｂを成形する第
二工程と、その二次加工品Ｂにおけるドッグギヤ１とス
プロケット２との境界に、切削手段にて軸方向と直交方
向に一定深さの切り込み溝３を周設する第三工程によっ
て加工製品Ｄを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スプロケットとド
ッグギヤとを同軸上に備え、専ら四輪駆動車トランスフ
ァー用プロケットとして使用されるドッグギヤ付きスプ
ロケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】ドッグギヤ付きスプロケットは、熱間鍛
造手段にて歯のない母体を形成し、その母体にドッグギ
ヤとスプロケットとの歯形をそれぞれ切削加工する方法
や、ドッグギヤとスプロケットとを切削加工で別個に形
成し、それらを合体させる方法、或いは、冷間鍛造手段
にて、ドッグギヤの歯形を有する母体を形成し、その母
体に、スプロケットの歯形を切削加工する方法とが知ら
れている。従来の方法はいずれもスプロケットの歯形形
成に切削手段を利用しているため生産性が悪く、コスト
アップの原因になっている。特に、別体に形成したスプ
ロケットとドッグギヤとを合体させる方法にあっては、
合体工程が付加されることにより、更なるコストアップ
を招いてしまう。而も、切削手段を利用する場合、ドッ
グギヤがスプロケットより大径であると、図８に例示す
るように、切削工具との干渉を避けるため、切削工具の
逃げを確保すべく、ドッグギヤ１とスプロケット２との
境に溝３を形成し、スプロケット２の歯の有効部分Ｍと
ドッグギヤ１との間隔Ｌを大きく取らなくてはならない
ので、軸方向に対して厚くなってしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】鍛造手段では切削工具
の逃げを考慮する必要がないので、軸方向に対して短く
形成するには好適であるが、その反面、高い加圧力を必
要とするのでダイへの負担が大きく、高い精度の歯形を
形成するには不利である。そこで低い加圧力で、高精度
が得られる鍛造技術と、軸方向に薄い製品の開発とが望
まれている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、軸方向に対し
て短くするのに好適で、鍛造過程における加圧力の低減
と、製品の精度アップとを実現可能としたドッグギヤと
スプロケットとを同軸上に備えたドッグギヤ付きスプロ
ケットであって、その構成は、熱間鍛造手段によって、
前記スプロケットとドッグギヤとを備えた形状の荒地を
据え込み成形する第一工程と、その荒地を冷間鍛造装置
にセットして絞り加工を施すことによりドッグギヤとス
プロケットとの各歯形を精度出しする第二工程とにより
一体成形したことにある。そしてスプロケットがドッグ
ギヤより小径のタイプでは、熱間鍛造手段によって、ス
プロケットとドッグギヤとを備えた形状の荒地を据え込
み成形する第一工程と、その荒地を冷間鍛造装置にセッ
トして絞り加工を施すことによりドッグギヤとスプロケ
ットとの各歯形を精度出しする第二工程と、ドッグギヤ
とスプロケットとの境界に、切削手段にて軸方向と直交
方向に一定深さの切り込み溝を周設する第三工程とによ
り成形する。前記少なくとも第二工程では、荒地のドッ
グギヤ形成部におけるスプロケット形成側の面にリング
状の凹溝を同軸上に形成すると共に、スプロケット歯形
に絞り代を設定し、それによって発生する絞り部の不完
全部分を前記凹溝内に形成可能とすることが望ましい。
又前記第三工程にて、切り込み溝を周設する際に、絞り
部の不完全部分を除去してしまうこうとができる。更
に、スプロケットとドッグギヤとの間隔は、スプロケッ
トを形成する為に必要とされる切削工具の逃げより狭く
することができる。スプロケットの片側面にリング状の
凹溝が同軸上に形成され、その凹溝部内壁に前記スプロ
ケットより小径のドッグギヤがスプロケットに対して軸
方向にオーバーラップしあって存在するドッグギヤ付き
スプロケットでは、熱間鍛造手段によって、スプロケッ
トとドッグギヤとを備えた形状の荒地を据え込み成形す
る第一工程と、その荒地を冷間鍛造装置にセットして絞
り加工を施すことによりドッグギヤとスプロケットとの
各歯形を精度出しする第二工程とにより成形する。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明に係るドッグギヤ付きスプ
ロケットを、先ずドッグギヤがスプロケットより小径の
製品について、図面に基づき説明する。図１は各工程で
成形されるワーク形状を示したもので、第一工程である
熱間鍛造では、円柱状の素材Ａから、大径部と小径部と
が二段に重なり合った母体に対し、小径部にドッグギヤ
１ａが、大径部にはスプロケット２ａがそれぞれそれら
歯形の細部形状が未だ充分に現わされていない単にボリ
ューム分布を一致させただけの荒地である一次加工品Ｂ
を据え込み成形する。次に第二工程である冷間鍛造に
て、ドッグギヤ１とスプロケット２との各歯形を始めと
する細部にわたって精度出しを行った二次加工品Ｃを絞
り加工し、それを製品とする。
【０００６】このように、第一工程でボリューム分布を
製品に一致させた一次加工品Ｂ（荒地）を形成し、第二
工程で、前記第一工程にて形成した荒地を金型内に押し
込み、絞り加工を精度出しとして利用することによって
二次加工品Ｃを形成するものであるから、素材から冷間
鍛造にて一挙に製品を成形する場合に比べると金型が受
ける加圧力は大幅に低減され、ドッグギヤ１及びスプロ
ケット２の各歯形は前記低減された加圧力にて精度高く
形成される。
【０００７】そしてこの方法により成型される製品は、
ドッグギヤが図２に示すように、ドッグギヤ１とスプロ
ケット２との間に、切削工具の逃げ分離れている（ａ）
のタイプ、ドッグギヤとスプロケットとの間に、切削工
具の逃げに必要な間隔が確保されていない（ｂ）のタイ
プ，ドッグギヤとスプロケットとが隣り合わせに密着し
ている（ｃ）のタイプ等が考えられる。このうち（ａ）
と（ｂ）のタイプは、切削により成形された製品の代替
品として好適であるが、ドッグギヤがスプロケットより
小径の製品では、ドッグギヤとスプロケットとの境界に
敢えて工具の逃げを設ける必要がないから、（ｃ）のタ
イプのようにすれば、トランスファー全体を小型化する
のに有利であるばかりか、ドッグギヤの根元が母体に連
続して形成されているので、ドッグギヤの強度が各段に
高められる。
【０００８】次にスプロケットがドッグギヤより小径の
製品について説明する。この様な形態では、スプロケッ
トの歯とドッグギヤの側面とが連続していると、チェー
ンのリンクプレート部分をスプロケットの側面に係止さ
せることができないので、スプロケットとドッグギヤと
の境に溝を形成することによって、スプロケットの両脇
にリンクプレートを差し込みできるスペースを確保しな
くてはならない。そのため図３に示すように、第一工程
である熱間鍛造で、円柱状の素材Ａから、大径部と小径
部とが二段に重なり合った母体に対し、大径部にドッグ
ギヤ１ａが、小径部にスプロケット２ａがそれぞれそれ
ら歯形の細部形状が未だ充分に現わされていない単にボ
リューム分布を一致させただけの荒地である一次加工品
Ｂを据え込み成形し、第二工程である冷間鍛造にて、歯
形を始めとする細部にわたって精度出しを行った二次加
工品Ｃを絞り加工した後、第三工程で、前記二次加工品
Ｃに溝３を切削して加工製品Ｄとする。尚この実施例で
は、ドッグギヤと隣り合わせにフランジ４を形成し、歯
形の強化を図っている。スプロケットにおけるドッグギ
ヤとの境界部に生じた絞り残し部５は、前記溝３の切削
により除去される（図４参照）。そこで前記第二工程で
は、スプロケットに対して意図的に絞り代を設定するこ
とによって、ダイへの負担軽減を図ることができ、その
場合に形成された絞り残し部分は溝加工を利用して切除
する。このようなスプロケットがドッグギヤより小径の
製品にあっても、図５に示すように、スプロケット２と
ドッグギヤ１との間隔が広いものから狭いものまで
（ｄ）〜（ｆ）のタイプが考えられるが、いずれの製品
にも好適に利用でき、フランジ４を省略した製品とても
差し支えない。
【０００９】スプロケットがドッグギヤより小径の製品
では、図６に示すように、ドッグギヤ１におけるスプロ
ケット側の面に落し込み段部６を形成し（図６のａ）、
その落し込み段部内６に進入するようスプロケット２の
歯を形成し、第三工程で、切り込み溝３を落し込み段部
６の底面際まで切除して完成品とすることができる（図
６のｂ）。このようにすれば、二次加工の段階で、前記
したようにスプロケットの歯形が落し込み段部の底面と
連続し、絞り残し部は落し込み段部内のみに形成される
ので、切り込み溝の形成によって完全に切除される。
【００１０】そしてこれらいずれの製品にも、ドッグギ
ヤの歯形に逆テーパを付与したり、ドッグギヤの側面に
肉抜きをして軽量化することができる。
【００１１】鍛造手段を採用することによって、母体の
側面に形成された凹溝の内壁に、ドッグギヤを形成する
ことも可能であって、次に、そのような実施の形態を説
明する。第一工程にて、図７に示すような、スプロケッ
ト２の側面にリング状の凹溝７が同軸上に形成され、そ
の凹溝７の内壁に前記スプロケット２より小径のドッグ
ギヤ１がスプロケット２に対して軸方向にオーバーラッ
プしあって存在するドッグギヤ付きスプロケットを、そ
れぞれ歯形が不完全な荒地を形成し、第二工程で精度出
しをする。このような形状であれば、軸方向に対して、
スプロケットとドッグギヤとを隣り合わせに密着させた
製品よりも更に薄く形成される。それによってトランス
ファーを極限にまで小型化できる。
【００１２】本発明は、第一工程で変形量を稼ぎやすい
熱間鍛造により予めボリューム分布を製品に合わせてお
き、第二工程の冷間鍛造を、絞り加工を精度出しとして
効果的に利用しているので、精度の高いドッグギヤ付き
スプロケットの形成が、低い加圧力により実現でき、大
径から小径まで、切削では不可能な形態を含む各種タイ
プの製品を製造することができ、極限まで薄く形成する
ことが可能となる。
【００１３】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、第一工程で荒
地が既にボリューム分布が製品に合うよう設定されてい
るので、第二工程である冷間鍛造過程においては変形量
が少なく、金型に加わる負荷が減って型寿命が飛躍的に
向上するし、いずれも鍛造手段のため工具用の逃げ部を
考慮する必要がないので、ドッグギヤとスプロケットと
を接近させ、軸方向に薄くすることが可能となる。請求
項２の発明によれば、絞り残り部を段部内に生じさせる
ようにできるので、切り込み溝の形成によって、総て除
去されてしまう。更に、請求項３の発明によれば、絞り
の残しを落し込み段部内に生じさせるので、絞り代を大
きく設定してもその絞り残し部は切り込み溝を形成する
際に除去でき、而もダイへの負担を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るドッグギヤ付きスプロケットを、
スプロケットがドッグギヤより大径である製品の製造工
程を示す説明図である。
【図２】スプロケットがドッグギヤより大径である製品
におけるドッグギヤとスプロケットとの間隔が異なるタ
イプを示した説明図である。
【図３】本発明に係るドッグギヤ付きスプロケットを、
スプロケットがドッグギヤより小径である製品における
製造工程を示す説明図である。
【図４】第三工程により、切り込み溝の形成時に絞り残
し部分が切除される状態の説明図である。
【図５】ドッグギヤがスプロケットより大径である製品
におけるドッグギヤとスプロケットとの間隔が異なるタ
イプを示した説明図である。
【図６】凹溝内に形成された絞り残し部分が第三工程に
より完全に除去される説明図である。
【図７】ドッグギヤとスプロケットとが同軸上にてオー
バーラップした形態の製品を示す説明図である。
【図８】スプロケットがドッグギヤより大径の製品を切
削手段を利用して形成する場合、工具の逃げが必要であ
ることを示した説明図である。
【符号の説明】
１・・ドッグギヤ、２・・スプロケット、３・・切り込
み溝、４・・フランジ、５・・絞り残し部、６・・落し
込み段部、７・・凹溝、Ａ・・素材、Ｂ・・一次加工
品、Ｃ・・二次加工品、Ｄ・・加工製品、Ｍ・・スプロ
ケット歯の有効部分、Ｌ・・間隔。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ドッグギヤとスプロケットとを同軸上に
    備えたドッグギヤ付きスプロケットであって、熱間鍛造
    手段によって、前記スプロケットとドッグギヤとを備え
    た形状の荒地を据え込み成形する第一工程と、その荒地
    を冷間鍛造装置にセットして絞り加工を施すことにより
    ドッグギヤとスプロケットとの各歯形を精度出しする第
    二工程とにより一体成形したドッグギヤ付きスプロケッ
    ト。
  2. 【請求項２】 ドッグギヤとそのドッグギヤより小径の
    スプロケットとを同軸上に備えたドッグギヤ付きスプロ
    ケットであって、熱間鍛造手段によって、スプロケット
    とドッグギヤとを備えた形状の荒地を据え込み成形する
    第一工程と、その荒地を冷間鍛造装置にセットして絞り
    加工を施すことによりドッグギヤとスプロケットとの各
    歯形を精度出しする第二工程と、ドッグギヤとスプロケ
    ットとの境界に、切削手段にて軸方向と直交方向に一定
    深さの切り込み溝を周設する第三工程とにより形成され
    たドッグギヤ付きスプロケット。
  3. 【請求項３】 少なくとも第二工程にて、荒地のドッグ
    ギヤ形成部におけるスプロケット形成側の面にリング状
    の凹溝を同軸上に形成すると共に、スプロケット歯形に
    絞り代を設定し、それによって発生する絞り部の不完全
    部分を前記凹溝内に形成可能とした請求項２に記載のド
    ッグギヤ付きスプロケット。
  4. 【請求項４】 第三工程にて、切り込み溝を周設する際
    に、絞り部の不完全部分を除去する請求項２に記載のド
    ッグギヤ付きスプロケット。
  5. 【請求項５】 スプロケットとドッグギヤとの間隔が、
    スプロケットを形成する為に必要とされる切削工具の逃
    げより狭くした請求項１〜４のいずれかに記載のドッグ
    ギヤ付きスプロケット。
  6. 【請求項６】 スプロケットの片側面にリング状の凹溝
    が同軸上に形成され、その凹溝部内壁に前記スプロケッ
    トより小径のドッグギヤがスプロケットに対して軸方向
    にオーバーラップしあって存在するドッグギヤ付きスプ
    ロケットであって、熱間鍛造手段によって、スプロケッ
    トとドッグギヤとを備えた形状の荒地を据え込み成形す
    る第一工程と、その荒地を冷間鍛造装置にセットして絞
    り加工を施すことによりドッグギヤとスプロケットとの
    各歯形を精度出しする第二工程とで形成されたドッグギ
    ヤ付きスプロケット。
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