JPH01118332A - ドッグクラッチの製造方法 - Google Patents

ドッグクラッチの製造方法

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JPH01118332A
JPH01118332A JP27698787A JP27698787A JPH01118332A JP H01118332 A JPH01118332 A JP H01118332A JP 27698787 A JP27698787 A JP 27698787A JP 27698787 A JP27698787 A JP 27698787A JP H01118332 A JPH01118332 A JP H01118332A
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JP
Japan
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die
rough
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forging
clutch
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JP27698787A
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Takeshi Takahara
高原 毅
Yoji Koide
洋二 小出
Shinji Yamada
山田 愼治
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Aichi Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/76Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
    • B21K1/762Coupling members for conveying mechanical motion, e.g. universal joints

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Forging (AREA)

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】 [産業上の利用分野] 本発明は逆テーパ状のクラッチ部をもつドッグクラッチ
の製造方法に関する。
L従来の技#iE 従来より、噛合いクラッチであるドッグクラッチが提供
されている。このドッグクラッチは、駆動軸と従動軸と
の間に介在し、駆動軸の動力を従動軸に伝達するもので
あり、第18図に示すように軸部3o○と、軸部300
と一体的なりラッチ部301とからなる。ここでクラッ
チ部301は、噛合い性を確保し、動力伝達を良好に行
うために逆テーパ部302をもつ。
ところで、従来より提供されているドッグクラッチは、
合金鋼を鍛造型で荒地鍛造し、その模仕上gl造し、そ
の後、クラッチ部301の逆テーパ部302を切削加工
で形成していた。鍛造型の型抜きの関係上、逆テーパ状
のクラッチ部301は従来行われている鍛造工程のみで
は事実上製造できないからである。ぞのため、従来のド
ッグクラッチのクラッチ部301の逆テーパ部302で
は、第19図に示すように、連続している鍛流線が切削
加工で切断される。従って、逆テーパ状のクラッチ部3
01の強度が要請されるドッグクラッチでは不利であっ
た。又、逆テーパ状のクラッチ部301を切削加工する
には、大幅な切削加工を要するので、コストアップの要
因ともなっていた。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は逆テーパ状のクラッチ部を切削加工で形成する
上記した製造方法とは異なり、逆テーパ状のクラッチ部
を鍛造で形成するドッグクラッチの製造方法を提供する
ことにある。
[問題点を解決するための手段] 本発明にかかるドッグクラッチの製造方法は、金属素材
を荒地鍛造型で鍛造することにより、荒地@部と該荒地
軸部と一体をなし該荒地@造型の型抜き方向に対して非
逆テーパ状の荒地クラッチ部と該荒地クラッチ部の該型
抜き方向に部分的に膨出し該荒地クラッチ部と一体の余
肉部とをもつ荒地ドッグクラッチを(りる荒地鍛造工程
と、主キャビティ型面と主キャビティ型面に連続し型抜
ぎ方向に対して逆テーパ状の逆テーパ型面とをもつ仕上
鍛造型と、仕上鍛造型に向けて押圧されるポンチ型とを
用い、 該仕上鍛造型の該主キャビティ型面に該余肉部をもつ該
荒地ドッグクラッチ部を該ポンチ型で強圧して、該荒地
ドッグクラッチを冷間鍛造することにより、該荒地ドッ
グクラッチの該余肉部を該ポンチ型による押圧方向と交
わる該逆テーパ型面方向に流動変形させて該逆テーパ型
面で成形し、該仕上鍛造型の型抜き方向に対して逆テー
パ状の逆テーパ部を形成し、仕上ドッグクラッチを得る
仕上鍛造工程と、 該仕上ドッグクラッチを該仕上鍛造型の該主キャビティ
型面および該逆テーパ型面から型抜きする型抜き工程と
、を順に実施することを特徴とするものである。
以下、本発明にかかる製造方法について更に説明を加え
る。
荒地鍛造工程では、荒地鍛造型を用いて金属素材を荒地
鍛造することにより、荒地ドッグクラッチを得る。荒地
ドッグクラッチは、荒地軸部と、荒地軸部と一体をなし
荒地鍛造型の型抜き方向に対して非道テーパ状の荒地ク
ラッチ部と、荒地クラッチ部の型抜き方向に部分的に膨
出し荒地クラッチ部と一体の余肉部とをもつ。余肉部の
大きさ、余肉部を設ける位置は、非道テーパ状の荒地ク
ラッチ部の形状、大ぎさ等に応じて適宜設定される。
ここで、前述したように荒地クラッチ部は非道テーパ状
であるが、非逆テーパ状とは、荒地ドッグクラッチの型
抜きに支障をきたさないテーパおよびストレート状を意
味し、荒地鍛造型から型抜き可能なテーパである順テー
パ状の形態、荒地鍛造型に対する型抜き勾配がない形態
を意味する。荒地鍛造工程は通常、熱間又は温間鍛造で
行う。なお、荒地ドッグクラッチを形成する金属素材と
しては、特に制約を受けず採用できる。
仕上鍛造工程では、仕上鍛造型とポンチ型とを用いる。
口上鍛造型は、仕上ドッグクラッチの外形のほとんどを
規定する仕上用の主キャビティ型面をもつとともに、仕
上鍛造型の型抜き方向に対して逆テーパ状の逆テーパ型
面をもつ。
仕上鍛造工程では、荒地ドッグクラッチの余肉部をもつ
荒地クラッチ部を仕上鍛造型の主キャビティ型面にポン
チ型で強圧する。この結果、荒地ドッグクラッチの余肉
部は、ポンチ型による押圧方向と交わる方向である逆テ
ーパ型面方向に流動変形される。これにJ:り仕上鍛造
工程で荒地ドッグクラッチの余肉部は逆テーパ型面で成
形される。
従って仕上鍛造型の型抜き方向に対して逆テーパ状の逆
テーパ部が荒地クラッチ部に形成される。
なお、仕上鍛造型の逆テーパ型面は、仕上鍛造型の軸芯
に対して8〜12度傾斜して形成できる。
仕上鍛造は前述したように冷間鍛造で行なわれる。
その主たる理由は、逆テーパ部を切削加工で形成せずに
鍛造工程のみで形成する関係上、仮に逆テーパ部を熱間
鍛造で形成すると、鍛造型の熱膨張の影響で逆テーパ部
の厳格な寸法精度を確保できないためである。また、熱
間鍛造で行うと、仕上ドッグクラッチも高温となるため
ノックアウトの際にドッグクラッチに歪み変形が発生し
、逆テーパ部の厳格な寸法精度を確保できないためであ
る。
型1友工程では、仕上鍛造型の主キャビティ型面および
逆テーパ型面から仕上ドッグクラッチを型抜きする。型
抜工程では、後述する実施例のように、ポンチ型と仕上
ドッグクラッチとを分離した状態で、ノックアウトピン
を軸芯と平行に押出すことにより、仕上ドッグクラッチ
を仕上鍛造をの逆テーパ型面から逃がすことができる。
このとき、仕上ドッグクラッチにこれの軸芯を中心とし
て旋回する力を生じさせ、旋回力により仕上ドッグクラ
ッチを所定角度旋回させ、仕上鍛造型の逆テーパ型面か
らドッグクラッチの逆テーパ部を逃がづごとができる。
[実施例コ 以下、本発明にかかるドッグクラッチの製造方法の一実
施例について説明する。
金ffl素材としてのクロムモリブデン鋼からなる粗形
品1を第1図に示す。粗形品1には孔3が形成されてい
る。
本実施例にかかる荒地鍛造工程では、粗形品1を荒地鍛
造することにより、荒地ドッグクラッチ5を1!?る。
第2図〜第4図に荒地ドッグクラッチ5が示されている
。第2図〜第4図に示すように、荒地ドッグクラッチ5
は、孔7をもつ荒地軸部9と、荒地軸部9と一体をなす
3個の荒地クラッチ部11と、荒地クラッチ部11の型
抜き方向つまり矢印へ方向に部分的に膨出し荒地クラッ
チ部11と一体の余肉部13とをもつ。第4図に示すよ
うに、孔7は径の大きな大孔7aと径の小さな小孔7b
とからなる。荒地クラッチ部11には、荒地鍛造型の型
抜き方向に対して非道テーパ状つまり類テーパ状の類テ
ーパ面15、垂直面16が形成されており、更に、類テ
ーパ面15と垂直面16とを余肉部13を含んでつなぐ
連接面1つが形成されている。ここで、類テーパ面15
および垂直面16は、荒地鍛造型のキャビティからの型
抜きに支障をきたさないテーパ状である。
次に、第13図を主に参照して仕上鍛造工程で使用する
仕上鍛造型21について説明する。仕上鍛造型21は、
第1下圧力板27と、第2下圧力板29と、第3下圧力
板31と、第1鍛造型33と、第1鍛造型33の孔35
に装入された第2鍛造型37と、第2鍛造型37の孔3
9に装入された第3鍛造型41と、第1鍛造型33を保
持するクランプ43と、第3@造型41の孔45に装入
されたノックアウトビン47とで構成されている。
仕上鍛造型21は、ダイホルダー49を介して下ボルス
タ−51に保持されている。ここで、第8図および第9
図示すように仕上鍛造型21の第3鍛造型41および第
2鍛造型37では、仕上ドッグクラッチの下部を形成す
る主キャビティ型面53が形成されているとともに、仕
上齢造型21の型抜き方向(第8図に示す矢印B方向)
に対して逆テーパ状の逆テーパ型面55が主キャビティ
型面53に連続して形成されている。逆テーパ型面55
は、仕上R造型21の軸芯M(第8図)に対して角度θ
度傾斜して形成されている。角度θは8〜12度である
。更に仕上鍛造型21には、順テーパ型面56が逆テー
パ型面55と対向して形成されている。類テーパ型面5
6は、仕上鍛造型21の軸芯Mに対して角度θ1傾斜し
て形成される。角度θ1は前2した傾斜角度θよりも同
等以上に設定する。ポンチ型23は、第1ポンチ型57
と、第1ポンチ型57の孔59に装入された第2ポンチ
型61とで構成されている。第13図に示すように、第
1ポンチ型57と、第2ポンチ型61は、上圧力板63
とダイホルダー65とを介して上ボルスタ−67に保持
されている。
仕上鍛造工程では、第8図および第9図に示すように、
仕上鍛造型21の主キトビテイ型面53内に荒地ドッグ
クラッチ5をセットした状態で、主キャビティ型面53
の部位53aに荒地ドッグクラッチ5の荒地クラッチ部
11を第1ポンチ型57、第2ポンチ型61で上方から
下方へ向けて強圧する。このとき第1ポンチ型57で荒
地ドッグクラッチ5の荒地軸部9の外周部は包囲されて
拘束されている。上記した強圧により荒地ドッグクラッ
チ5の荒地クラッチ部11が冷間1造される。この結果
、荒地ドッグクラッチ5の余肉部13は潰れる。
即ち、余肉部13が潰れる前の状態を示す第8図、およ
び余肉部13が潰れた状態を示す第9図の比較から明ら
かなように、余肉部13は、第2ポンチ型61の押圧方
向と交わる逆テーパ型面55の方向に、つまり矢印C方
向に流動変形されて逆テーパ型面55で成形される。こ
のように余肉部13が逆テーパ型面55で成形されるた
め、荒地クラッチ部11に逆テーパ部69が形成される
逆テーパ部69は、仕上鍛造型21の型抜き方向つまり
矢印B方向に対して逆テーパ状をなす。
仕上ドッグクラッチ25を第5図〜第7図に示す。第5
図〜m7図に示すように3個の荒地クラッチ部11には
逆テーパ部6つが形成されている。
仕上ドッグクラッチ25の荒地クラッチ部11付近の鍛
流線を第12図に示す。第12図に示すように、鍛流線
は、荒地クラッチ部11の順テーパ而71と逆テーパ部
69の而69aと連接面73にそって、類テーパ面71
と逆テーパ部69の面69aと連接面73との間で連続
している。
仕上鍛造工程を示づ第13図では、図示左側が第1ポン
チ型57を降下し荒地ドッグクラッチ5の荒地軸部9を
上方から押圧している状態を示し、第13図の図示右側
が第1ポンチ型57を上昇させている状態を示づ。第1
3図の左側に示されているように、鍛造の際には、第1
ポンチ型57の先端部と第2鍛造型37との間には隙間
dが形成されている。このように隙間dが形成されてい
る理由は、荒地鍛造で荒地ドッグクラッヂ5を成形する
際に高さ方向の多少の寸法変動が避けられぬため、その
荒地ドッグクラッチ5の高さ方向の寸法変動量を吸収す
るためである。
次に型床工程について説明する。型床工程では、第1ポ
ンチ型57及び第2ポンチ型61を上昇させた状態で、
第13図に示す下ノックアウトビン48を上向きに押出
す。すると、下ノックアウトピン48でノックアウトビ
ン47が上向きに押出される。すると、第11図に示す
ようにノックアウトビン47は軸芯Mと平行に上向ぎに
つまり矢印り方向に押出される。第14図はノックアウ
トビン47を押出す前の状態の要部の斜視図、第15図
はノックアウトビン47を所定長押出した要部の斜視図
である。
上記のようにノックアウトビン47が軸芯と平行に上向
きに押出されると、ノックアウトビン47の押出しによ
り、仕上ドッグクラッチ25が上向きに押出される。し
たがって、第14図から明らかなように、仕上ドッグク
ラッチ25の逆テーパ部69の而69aが逆テーパ型面
55に押しつけられ、この結果、仕上ドッグクラッチ2
5に矢印X方向に旋回する力が生じる。従って、矢印X
方向の旋回力により、仕上ドッグクラッチ25はこれの
軸芯を中心として矢印X方向へ微量ふん旋回し、第15
図に示すように仕上鍛造型21の逆テーパ型面55から
仕上ドッグクラッチ25の逆テーパ部69の而69aが
逃げる。このとき、第15図に示すように仕上鍛造型2
1の順テーパ型面56にそって仕上ドッグクラッチ25
の類テーパ面71は押ち上げられる。この結果、仕上ド
ッグクラッチ25は、仕上鍛造型21の主キャビティ型
面53および逆テーパ型面55から型抜きされる。
次に、仕上ドッグクラッチ25の中央孔77を切削加工
で所定の内径寸法に切削した後、第17図に示すように
内周部にスプライン溝79を形成する。なお、仕上ドッ
グクラッチ25の中央孔77を所定の内径寸法にする切
削加工、内周部にスプライン溝79を形成する切削加工
は、逆テーパ部69を切削加工で形成する場合に比較し
て簡易であり、短時間で済ませ得る。更に本実施例では
、荒地クラッチ部11の逆テーパ部69に浸炭焼入れ処
理を行ない、逆テーパ部69の表面を硬くする。
本発明の他の例の製造方法で使用する仕上鍛造型を第2
0図に示す。第20図に示す例では、仕上鍛造型110
は、下層造型111と、上置造型112と、上置造型1
13と、ポンチ型114とをもつ。ここで、下層造型1
11には、荒地鍛造品25を収納するキャビティ116
.3個の型成形型部120が設けられている。型成形型
部120には、逆テーパ型面55、順テーパ型面56が
形成されている。上置造型112にはキャビティ117
が形成されている。上置造型112は上置造型113の
型孔118に挿入される。ポンチ型114には、型成形
型部120と嵌まり合う3個の押圧部121が形成され
ている。
この実施例においては、第1図〜第17図に示す前記し
た実施例と基本的に同一の製造方法で行う。ただし、荒
地ドッグクラッチ5を下層造型171のキャビティ17
6と上置造型112の4=ヤビテイ117とにセットし
、その状態で油圧シリンダ等でポンチ型114を上向き
に押圧する。すると、ポンチ型114の押圧部121に
より荒地ドッグクラッチ5の余肉部13は押圧されて潰
され、荒地ドッグクラッチ5の余肉部13は逆デーパ型
面55で成形される。この結果第1図〜第17図に示す
例の場合と同様に、逆子−パ部69が形成される。
この例で°は、荒地クラッチ部11を直接的にボンデ型
114の押圧部121で押圧するので、逆テーパ部69
を形成するに有利である。
[発明の効果〕 以上説明したように本発明にかかる製造方法では、逆テ
ーパ部をもつドッグクラッチを得ることができる。この
とぎ逆テーパ部を切削加工を行なうことなく形成できる
ので、大幅な切削加工費の低減が可能となる。又、切削
加工で切削して逆テーパ部を形成した場合に比較して、
逆テーパ部の強度を向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第17図は本発明の一実施例を示し、第1図は
粗形品の断面図、第2図〜第4図は荒地ドッグクラッチ
を示し、第2図は荒地ドッグクラッチの側面図、第3図
は荒地ドッグクラッチの底面図、第4図は荒地ドッグク
ラッチの断面図である。第5図〜第7図は仕上ドッグク
ラッチを示し、第5図は仕上ドッグクラッチの側面図、
第6図は仕上ドッグクラッチの底面図、第7図は仕上ド
ッグクラッチの断面図である。第8図は荒地ドッグクラ
ッチを仕上鍛造する直前の断面図、第92図は荒地ドッ
グクラッチを仕上鍛造した状態の断面図、第10図ポン
チ型を外した状態の断面図、第11図は荒地クラッチ部
を型抜きしている状態の断面図、第12図は仕上ドッグ
クラッチの鍛流線を示す側面図である。第13図は鍛造
型の構造を示す断面図、第14図は型抜きする直前の要
部の斜視図、第15図は型抜きしている状態の要部の斜
視図、第16図は仕上ドッグクラッチを型抜きし!ご状
態の要部の斜視図、第17図はスプライン加工した仕上
ドッグクラッチの底面図である。 第18図は従来のドッグクラッチの使用形態の斜視図、
第19図は従来のドッグクラッチのクラッチ部の鍛流線
を示づ側面図である。 第20図は本発明の別の実施例で使用する鍛造型の分解
斜視図である。 1・・・粗形品(金属素材) 5・・・荒地ドッグクラッチ 9・・・荒地軸部   11・・・荒地クラッチ部13
・・・余肉部   15・・・順テーパ面16・・・垂
直面   17・・・逆テーパ部19・・・連接口  
 21・・・仕上鍛造型23・・・ポンチ型  25・
・・仕上ドッグクラッチ55・・・逆テーパ型面 69
・・・逆テーパ部特許出願人  愛知vJ鋼株式会社 代理人    弁理士 大川 宏 第5図 第17図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)金属素材を荒地鍛造型で鍛造することにより、荒
    地軸部と該荒地軸部と一体をなし該荒地鍛造型の型抜き
    方向に対して非逆テーパ状の荒地クラッチ部と該荒地ク
    ラッチ部の該型抜き方向に部分的に膨出し該荒地クラッ
    チ部と一体の余肉部とをもつ荒地ドッグクラッチを得る
    荒地鍛造工程と、主キャビティ型面と該主キャビティ型
    面に連続し型抜き方向に対して逆テーパ状の逆テーパ型
    面とをもつ仕上鍛造型と、該仕上鍛造型に向けて押圧さ
    れるポンチ型とを用い、 該仕上鍛造型の該主キャビティ型面に該余肉部をもつ該
    荒地ドッグクラッチ部を該ポンチ型で強圧して該荒地ド
    ッグクラッチを冷間鍛造することにより、該荒地ドッグ
    クラッチの該余肉部を該ポンチ型による押圧方向と交わ
    る該逆テーパ型面方向に流動変形させて該逆テーパ型面
    で成形し、該仕上鍛造型の型抜き方向に対して逆テーパ
    状の逆テーパ部を形成し、仕上ドッグクラッチを得る仕
    上鍛造工程と、 該仕上ドッグクラッチを該仕上鍛造型の該主キャビティ
    型面および該逆テーパ型面から型抜きする型抜き工程と
    、 を順に実施することを特徴とするドッグクラッチの製造
    方法。
JP27698787A 1987-10-31 1987-10-31 ドッグクラッチの製造方法 Pending JPH01118332A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005121116A (ja) * 2003-10-16 2005-05-12 Toyoda Mach Works Ltd 駆動力伝達装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005121116A (ja) * 2003-10-16 2005-05-12 Toyoda Mach Works Ltd 駆動力伝達装置

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