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

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。