JP2004044753A - スプライン付きボス部を有するクラッチギヤ及びそのクラッチギヤの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】周面にドッグクラッチ歯を有したクラッチギヤの側面に、そのクラッチギヤより小径で、周面に有効部分がクラッチギヤの端面レベルにまで達するスプラインが形成されたボス部を同軸一体で備えたクラッチギヤを提供する。
【解決手段】円盤部８の側面に、その円盤部８より小径のボス部１１が円盤部８と同軸で一体に形成されると共に、内径を前記ボス部１１と同径としたリング状溝９が設けられているワークＷ３を、前記ボス部１１の周面に対応する部分にスプライン形成用歯型を有するダイ内に押し込むことでボス部１１の周面からリング状溝９の内壁面にかけてスプライン１３を形成する。
【選択図】 図１
【解決手段】円盤部８の側面に、その円盤部８より小径のボス部１１が円盤部８と同軸で一体に形成されると共に、内径を前記ボス部１１と同径としたリング状溝９が設けられているワークＷ３を、前記ボス部１１の周面に対応する部分にスプライン形成用歯型を有するダイ内に押し込むことでボス部１１の周面からリング状溝９の内壁面にかけてスプライン１３を形成する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周面にドッグクラッチ歯を有したクラッチギヤの側面に、そのクラッチギヤより小径のボス部が設けられ、そのボス部の周面にスプラインが形成されているスプライン付きボス部を有するクラッチギヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スプライン付きボス部を有するクラッチギヤは、スプラインの有効部分をクラッチギヤの端面レベルまで確保したくとも、クラッチギヤの側面にボス部が一体成型されたワークでは、切削手段にしろ鍛造手段にしろ、不可能視されている。
そのためこれまでは、図４に示すように、外周面に外スプライン１５が形成された内筒部材１６と、内周面に内スプライン１７が形成された外筒部材１８とを個々に形成し、それら二つの部材をスプライン結合により合体させていた。
外筒部材１８の周面にはドッグクラッチ歯１２が形成されているので、外筒部材１８はクラッチギヤとして機能し、一方、外筒部材１８から露出した内筒部材１６のスプライン形成部は、嵌合用のボス部として機能する。
而もボス部に形成されているスプライン（外スプライン）１５は、有効部分がクラッチギヤの端面レベルまで確保される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで前記外筒部材と内筒部材とは、例えば図５の（ａ）に示すように、内筒部材は、丸棒材からカットした円柱状素材１９に両端部からポンチを打ち込んで、中間部分が壁体５で塞がれた深穴６，７を形成し、続いてピアス加工で前記壁体５を抜き落とし、次に周面の両端部分に溝２０，２０を切削加工し、最後に外スプライン１５を切削加工して完成させる一方で、外筒部材は、図５の（ｂ）に示すように、丸棒材からカットした円柱素材１９をプレスにより扁平に潰すと共に、底付き穴２１を凹設し、続いてピアス加工により底部２２を抜き落とし、次に端面角部を切削加工した後、内スプライン１７を切削加工し、最後にドッグクラッチ歯１２を切削加工して完成させている。
各部材の加工方法は前記以外に種々あるが、いずれも工程数が多く、而も２部材を形成し、それらを合体させなくてはならないので効率が悪い。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、鍛造手段の有効利用によって一体成型し、効率の向上を図らんとするものであって、その構成は、周面にドッグクラッチ歯を有したクラッチギヤの側面に、そのクラッチギヤより小径で、周面にスプラインが形成されたボス部が、鍛造により前記クラッチギヤと同軸で一体に形成されていて、前記スプラインの有効部分が少なくともクラッチギヤの端面レベルにまで及んでいるスプライン付きボス部を有するクラッチギヤと、周面にドッグクラッチ歯を有したクラッチギヤの側面に、そのクラッチギヤより小径のボス部がクラッチギヤと同軸で一体に形成されると共に、内壁面を前記ボス部とほぼ同径としたリング状溝がボス部側に設けられたワークを、前記ボス部の周面に対応する部分にスプライン形成用歯型を有するダイに対して相対的に押し込むことでボス部の周面にスプラインを形成することを特徴としたスプライン付きボス部を有するクラッチギヤの製造方法とにある。
前記スプライン付きボス部を有するクラッチギヤの製品は、クラッチギヤの側面に内壁面がボス部とほぼ同径のリング状溝を設け、スプラインの有効部分を、前記リング状溝内に一部を進入させて設けたり、リング状溝の外壁面に、底に近づくに従って溝幅を徐々に狭くするための傾斜を設けることができ、前記方法にあっては、リング溝の外壁面に、底に近づくに従って溝幅を徐々に狭くするための傾斜を設けることが望ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に係るスプライン付きボス部を有するクラッチギヤ及びその製造方法を図面に基づいて説明する。
図１は製造工程を示したもので、丸棒をカットして形成された円柱状の素材Ｗ１（図１のａ）の周囲を上型１と下型２とで拘束し、両端面からポンチ３，４を打ち込んで中間部分が壁体５で塞がれた深穴６，７を形成すると同時に、外周面にフランジ状の円盤部８を張り出させる。
又この際、円盤部８には、片側面にその円盤部８の張り出し基端部を内径とするリング状溝９が凹設すると共に、円盤部８の外周にドッグクラッチ歯１２を形成するが、それによって円盤部の外周面に沿って不必要なバリ１０が生ずる（図１のｂ）。
それに続く工程では、ピアス加工により前記壁体５を抜き落として軸穴が設けられた筒状本体１１を形成すると共に、バリ１０を切除し、筒状本体の周囲にリング状溝９付きの円盤部８を有した成形品Ｗ２を形成する（図１のｃ）。
【０００６】
更に、形成された成形品Ｗ２における筒状本体１１の端部を切削加工し、これを次の工程で使用するワークＷ３とする。
そして次の工程では、このワークＷ３におけるリング状溝９が形成されている側の筒状本体１１（ボス部）の外周に、リング状溝９内の内壁面に連続したスプライン１３を形成する。
このスプライン１３は、ワークＷ３をボス部１１に対応する部分にスプライン形成用歯型を有したダイに対して相対的に押し込むといった鍛造手段を利用して形成することができる。
尚、上記ダイに対して相対的に押し込むとは、ワークをダイに押し込む場合と、それとは逆にダイ（パンチ）をワークに押し込む場合とが含まれる。
最後に、筒状本体の端部周面と内周部とを加工することで製品Ｗ４が完成される。
【０００７】
このようにして形成されたスプライン付きボス部を有するクラッチギヤは、周面にドッグクラッチ歯を有したクラッチギヤの側面に、そのクラッチギヤより小径で、周面にスプラインが形成されたボス部が、鍛造により前記クラッチギヤと同軸で一体に形成されており、前記スプラインはリング状溝内の内壁面まで連続している。
即ち、一体型でありながらスプラインの有効部分がクラッチギヤの端面レベルにまで及んでいるのである。
【０００８】
一体成形品とすることで、２部材を個々に形成して合体させる場合に比べ、工程数は半減し、その実現は、リング状溝を形成することにより可能である。
【０００９】
スプラインの形成は、リング状溝を工具の逃げが確保できるよう拡大し、切削で形成することについては何ら差し支えない。
鍛造手段でスプラインを形成する場合、ワークのボス部に対応する部分にスプライン形成用歯型を有したダイで、リング状溝内まで連続したスプラインを形成しようとすると、ダイの先はリング状溝に対応した筒状にしなくてはならないが、ダイ１４には塑性抵抗により外方に膨らもうとする強い応力が作用するので、図２の（ａ）に示すように、外周が拘束されていない筒状部分１４ａは破損しやすい。
本実施例では、リング状溝の外壁面に、底に近づくに従って溝幅を徐々に狭くするための傾斜を設けることで、図２の（ｂ）に示すように、筒状部１４ａがリング状溝９内に押し込まれる際、傾斜面により中心側に押し付けられ、押し付けられる反力と塑性抵抗とが釣り合って破損が防止されるようになっている。
尚、筒状部の外周面にも傾斜を設けておけば、反力をより高くできる。
【００１０】
実施例はクラッチギヤの両端にボス部を備えた製品について説明したが、ボス部は片側のみでもかまわないし、両側のボス部にスプラインを設けたり、ドッグクラッチ歯に逆テーパを形成したり或いはしなかったりするなど、適宜設計変更可能であるし、予め円盤部のボス部側にリング状溝を形成しておくことなく、図３に示すように、パンチ１４の押し込み力でスプラインの端部を円盤部の側面内方へ沈み込むように形成しても差し支えない。
この場合、円盤部の側面に沈み込むように形成されたスプラインの周りには、パンチが押し付けられた凹状の跡が残る。
【００１１】
【発明の効果】
スプラインの有効部分がクラッチギヤの端面レベルにまで及んでいる一体成型によるスプライン付きボス部を有するクラッチギヤは、製造工程数がこれまでの製品と比べて格段に少ないし、接合部分がないので強度的な面における信頼性も高い。
そして、リング状溝の形成によって、ボス部を短縮でき、小型化を図ることができる。
又、リング状溝の外壁面に、底に近づくに従って溝幅を徐々に狭くするための傾斜を設ければ、リング状溝内の奥深くまでスプラインを連続して形成する場合でも型が破損することはなく、端面より沈み込んだ部分までスプラインを形成することができ、理想の成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスプライン付きボス部を有するクラッチギヤの製造工程を示す説明図である。
【図２】スプラインを鍛造にて形成する場合、リング状溝の内壁面にテーパを設けることによる利点を説明した説明図である。
【図３】パンチの押し込み力でスプラインの端部を円盤部の側面内方へ沈み込むように形成する変更例の説明図である。
【図４】従来のスプライン付きボス部を有するクラッチギヤを製造する際の合体方法を示した説明図である。
【図５】各部材の製造工程を示した説明図である。
【符号の説明】
１・・上型、２・・下型、３、４・・ポンチ、５・・壁体、６、７・・深穴、８・・円盤部、９・・リング状溝、１０・・バリ、１１・・筒状本体（ボス部）、１２・・ドッグクラッチ歯、１３・・スプライン、１４・・ダイ、１４ａ・・筒状部、１５・・外スプライン、１６・・内筒部材、１７・・内スプライン、１８・・外筒部材、１９・・円柱状素材、２０・・溝、２１・・底付き穴、２２・・底部、Ｗ１・・円柱状素材、Ｗ２・・成形品、Ｗ３・・ワーク、Ｗ４・・製品。
【発明の属する技術分野】
本発明は、周面にドッグクラッチ歯を有したクラッチギヤの側面に、そのクラッチギヤより小径のボス部が設けられ、そのボス部の周面にスプラインが形成されているスプライン付きボス部を有するクラッチギヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スプライン付きボス部を有するクラッチギヤは、スプラインの有効部分をクラッチギヤの端面レベルまで確保したくとも、クラッチギヤの側面にボス部が一体成型されたワークでは、切削手段にしろ鍛造手段にしろ、不可能視されている。
そのためこれまでは、図４に示すように、外周面に外スプライン１５が形成された内筒部材１６と、内周面に内スプライン１７が形成された外筒部材１８とを個々に形成し、それら二つの部材をスプライン結合により合体させていた。
外筒部材１８の周面にはドッグクラッチ歯１２が形成されているので、外筒部材１８はクラッチギヤとして機能し、一方、外筒部材１８から露出した内筒部材１６のスプライン形成部は、嵌合用のボス部として機能する。
而もボス部に形成されているスプライン（外スプライン）１５は、有効部分がクラッチギヤの端面レベルまで確保される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで前記外筒部材と内筒部材とは、例えば図５の（ａ）に示すように、内筒部材は、丸棒材からカットした円柱状素材１９に両端部からポンチを打ち込んで、中間部分が壁体５で塞がれた深穴６，７を形成し、続いてピアス加工で前記壁体５を抜き落とし、次に周面の両端部分に溝２０，２０を切削加工し、最後に外スプライン１５を切削加工して完成させる一方で、外筒部材は、図５の（ｂ）に示すように、丸棒材からカットした円柱素材１９をプレスにより扁平に潰すと共に、底付き穴２１を凹設し、続いてピアス加工により底部２２を抜き落とし、次に端面角部を切削加工した後、内スプライン１７を切削加工し、最後にドッグクラッチ歯１２を切削加工して完成させている。
各部材の加工方法は前記以外に種々あるが、いずれも工程数が多く、而も２部材を形成し、それらを合体させなくてはならないので効率が悪い。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、鍛造手段の有効利用によって一体成型し、効率の向上を図らんとするものであって、その構成は、周面にドッグクラッチ歯を有したクラッチギヤの側面に、そのクラッチギヤより小径で、周面にスプラインが形成されたボス部が、鍛造により前記クラッチギヤと同軸で一体に形成されていて、前記スプラインの有効部分が少なくともクラッチギヤの端面レベルにまで及んでいるスプライン付きボス部を有するクラッチギヤと、周面にドッグクラッチ歯を有したクラッチギヤの側面に、そのクラッチギヤより小径のボス部がクラッチギヤと同軸で一体に形成されると共に、内壁面を前記ボス部とほぼ同径としたリング状溝がボス部側に設けられたワークを、前記ボス部の周面に対応する部分にスプライン形成用歯型を有するダイに対して相対的に押し込むことでボス部の周面にスプラインを形成することを特徴としたスプライン付きボス部を有するクラッチギヤの製造方法とにある。
前記スプライン付きボス部を有するクラッチギヤの製品は、クラッチギヤの側面に内壁面がボス部とほぼ同径のリング状溝を設け、スプラインの有効部分を、前記リング状溝内に一部を進入させて設けたり、リング状溝の外壁面に、底に近づくに従って溝幅を徐々に狭くするための傾斜を設けることができ、前記方法にあっては、リング溝の外壁面に、底に近づくに従って溝幅を徐々に狭くするための傾斜を設けることが望ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に係るスプライン付きボス部を有するクラッチギヤ及びその製造方法を図面に基づいて説明する。
図１は製造工程を示したもので、丸棒をカットして形成された円柱状の素材Ｗ１（図１のａ）の周囲を上型１と下型２とで拘束し、両端面からポンチ３，４を打ち込んで中間部分が壁体５で塞がれた深穴６，７を形成すると同時に、外周面にフランジ状の円盤部８を張り出させる。
又この際、円盤部８には、片側面にその円盤部８の張り出し基端部を内径とするリング状溝９が凹設すると共に、円盤部８の外周にドッグクラッチ歯１２を形成するが、それによって円盤部の外周面に沿って不必要なバリ１０が生ずる（図１のｂ）。
それに続く工程では、ピアス加工により前記壁体５を抜き落として軸穴が設けられた筒状本体１１を形成すると共に、バリ１０を切除し、筒状本体の周囲にリング状溝９付きの円盤部８を有した成形品Ｗ２を形成する（図１のｃ）。
【０００６】
更に、形成された成形品Ｗ２における筒状本体１１の端部を切削加工し、これを次の工程で使用するワークＷ３とする。
そして次の工程では、このワークＷ３におけるリング状溝９が形成されている側の筒状本体１１（ボス部）の外周に、リング状溝９内の内壁面に連続したスプライン１３を形成する。
このスプライン１３は、ワークＷ３をボス部１１に対応する部分にスプライン形成用歯型を有したダイに対して相対的に押し込むといった鍛造手段を利用して形成することができる。
尚、上記ダイに対して相対的に押し込むとは、ワークをダイに押し込む場合と、それとは逆にダイ（パンチ）をワークに押し込む場合とが含まれる。
最後に、筒状本体の端部周面と内周部とを加工することで製品Ｗ４が完成される。
【０００７】
このようにして形成されたスプライン付きボス部を有するクラッチギヤは、周面にドッグクラッチ歯を有したクラッチギヤの側面に、そのクラッチギヤより小径で、周面にスプラインが形成されたボス部が、鍛造により前記クラッチギヤと同軸で一体に形成されており、前記スプラインはリング状溝内の内壁面まで連続している。
即ち、一体型でありながらスプラインの有効部分がクラッチギヤの端面レベルにまで及んでいるのである。
【０００８】
一体成形品とすることで、２部材を個々に形成して合体させる場合に比べ、工程数は半減し、その実現は、リング状溝を形成することにより可能である。
【０００９】
スプラインの形成は、リング状溝を工具の逃げが確保できるよう拡大し、切削で形成することについては何ら差し支えない。
鍛造手段でスプラインを形成する場合、ワークのボス部に対応する部分にスプライン形成用歯型を有したダイで、リング状溝内まで連続したスプラインを形成しようとすると、ダイの先はリング状溝に対応した筒状にしなくてはならないが、ダイ１４には塑性抵抗により外方に膨らもうとする強い応力が作用するので、図２の（ａ）に示すように、外周が拘束されていない筒状部分１４ａは破損しやすい。
本実施例では、リング状溝の外壁面に、底に近づくに従って溝幅を徐々に狭くするための傾斜を設けることで、図２の（ｂ）に示すように、筒状部１４ａがリング状溝９内に押し込まれる際、傾斜面により中心側に押し付けられ、押し付けられる反力と塑性抵抗とが釣り合って破損が防止されるようになっている。
尚、筒状部の外周面にも傾斜を設けておけば、反力をより高くできる。
【００１０】
実施例はクラッチギヤの両端にボス部を備えた製品について説明したが、ボス部は片側のみでもかまわないし、両側のボス部にスプラインを設けたり、ドッグクラッチ歯に逆テーパを形成したり或いはしなかったりするなど、適宜設計変更可能であるし、予め円盤部のボス部側にリング状溝を形成しておくことなく、図３に示すように、パンチ１４の押し込み力でスプラインの端部を円盤部の側面内方へ沈み込むように形成しても差し支えない。
この場合、円盤部の側面に沈み込むように形成されたスプラインの周りには、パンチが押し付けられた凹状の跡が残る。
【００１１】
【発明の効果】
スプラインの有効部分がクラッチギヤの端面レベルにまで及んでいる一体成型によるスプライン付きボス部を有するクラッチギヤは、製造工程数がこれまでの製品と比べて格段に少ないし、接合部分がないので強度的な面における信頼性も高い。
そして、リング状溝の形成によって、ボス部を短縮でき、小型化を図ることができる。
又、リング状溝の外壁面に、底に近づくに従って溝幅を徐々に狭くするための傾斜を設ければ、リング状溝内の奥深くまでスプラインを連続して形成する場合でも型が破損することはなく、端面より沈み込んだ部分までスプラインを形成することができ、理想の成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスプライン付きボス部を有するクラッチギヤの製造工程を示す説明図である。
【図２】スプラインを鍛造にて形成する場合、リング状溝の内壁面にテーパを設けることによる利点を説明した説明図である。
【図３】パンチの押し込み力でスプラインの端部を円盤部の側面内方へ沈み込むように形成する変更例の説明図である。
【図４】従来のスプライン付きボス部を有するクラッチギヤを製造する際の合体方法を示した説明図である。
【図５】各部材の製造工程を示した説明図である。
【符号の説明】
１・・上型、２・・下型、３、４・・ポンチ、５・・壁体、６、７・・深穴、８・・円盤部、９・・リング状溝、１０・・バリ、１１・・筒状本体（ボス部）、１２・・ドッグクラッチ歯、１３・・スプライン、１４・・ダイ、１４ａ・・筒状部、１５・・外スプライン、１６・・内筒部材、１７・・内スプライン、１８・・外筒部材、１９・・円柱状素材、２０・・溝、２１・・底付き穴、２２・・底部、Ｗ１・・円柱状素材、Ｗ２・・成形品、Ｗ３・・ワーク、Ｗ４・・製品。
Claims (5)
- 周面にドッグクラッチ歯を有したクラッチギヤの側面に、そのクラッチギヤより小径で、周面にスプラインが形成されたボス部が、鍛造により前記クラッチギヤと同軸で一体に形成されていて、前記スプラインの有効部分が少なくともクラッチギヤの端面レベルにまで及んでいるスプライン付きボス部を有するクラッチギヤ。
- クラッチギヤの側面には、内壁面がボス部とほぼ同径のリング状溝が設けられており、スプラインの有効部分が前記リング状溝内に一部を進入させて設けられている請求項１に記載のスプライン付きボス部を有するクラッチギヤ。
- リング状溝の外壁面に、底に近づくに従って溝幅を徐々に狭くするための傾斜が設けられている請求項２に記載のスプライン付きボス部を有するクラッチギヤ。
- 周面にドッグクラッチ歯を有したクラッチギヤの側面に、そのクラッチギヤより小径のボス部がクラッチギヤと同軸で一体に形成されると共に、内壁面を前記ボス部とほぼ同径としたリング状溝がボス部側に設けられているワークを、前記ボス部の周面に対応する部分にスプライン形成用歯型を有するダイ内に対し相対的に押し込むことでボス部の周面からリング状溝の内壁面にかけてスプラインを形成することを特徴としたスプライン付きボス部を有するクラッチギヤの製造方法。
- リング溝の外壁面には、底に近づくに従って溝幅を徐々に狭くするための傾斜が設けられている請求項４に記載したスプライン付きボス部を有するクラッチギヤの製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002206082A JP4234366B2 (ja) | 2002-07-15 | 2002-07-15 | スプライン付きボス部を有するクラッチギヤの製造方法 |
| DE60314056T DE60314056T2 (de) | 2002-07-15 | 2003-07-15 | Kupplungszahnrad mit Verzahnung und Verfahren zur Herstellung desselben |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002206082A JP4234366B2 (ja) | 2002-07-15 | 2002-07-15 | スプライン付きボス部を有するクラッチギヤの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP4234366B2 JP4234366B2 (ja) | 2009-03-04 |
Family
ID=29774595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002206082A Expired - Fee Related JP4234366B2 (ja) | 2002-07-15 | 2002-07-15 | スプライン付きボス部を有するクラッチギヤの製造方法 |
Country Status (4)
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|---|---|
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| EP (1) | EP1382407B1 (ja) |
| JP (1) | JP4234366B2 (ja) |
| DE (1) | DE60314056T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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