(57)【特許請求の範囲】
【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しごき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されていて、少なくとも前記第二工程にて、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形成すると共に、スプロケット歯形にしごき代を設け、それによって発生するしごき加工の不完全部分を前記凹溝内に形成したドッグギヤ付きスプロケット。
【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、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しごき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ていて、少なくとも前記第二工程にて、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形成すると共に、スプロケット歯形にしごき代を設け、それによって発生するしごき加工の不完全部分を前記凹溝内に形成したドッグギヤ付きスプロケット。
【請求項３】
第三工程にて、切り込み溝を周設する際に、しごき加工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。
【請求項４】
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しごき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、少なくとも前記第二工程にて、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しごき代を設け、それによって発生するしごき加工の不完全部分を前記凹溝内に形成したドッグギヤ付きスプロケット。
【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付きスプロケットであって、その構成は、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しごき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されていて、少なくとも前記第二工程にて、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形成すると共に、スプロケット歯形にしごき代を設け、それによって発生するしごき加工の不完全部分を前記凹溝内に形成したドッグギヤ付きスプロケットと、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、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しごき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ていて、少なくとも前記第二工程にて、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形成すると共に、スプロケット歯形にしごき代を設け、それによって発生するしごき加工の不完全部分を前記凹溝内に形成したドッグギヤ付きスプロケット、及び、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しごき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、少なくとも前記第二工程にて、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しごき代を設け、それによって発生するしごき加工の不完全部分を前記凹溝内に形成したドッグギヤ付きスプロケットとにある。
そして前記第三工程では、切り込み溝を周設する際に、しごき加工の不完全部分を除去することができる。
【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した細部にわたって、しごき加工により精度出しを行った二次加工品Ｃ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、しごき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】
スプロケットがドッグギヤより小径の製品形態では、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をしごき加工した後、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しごき加工の不完全部分に相当するしごき残し部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しごき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しごき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、しごき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、しごき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】
本発明によれば、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。又、しごき加工の不完全部分であるしごき残し部を段部内に生じさせるので、そのしごき残し部は切り込み溝の形成によって総て除去されてしまう。更に、しごき残し部を落し込み段部内に生じさせることにより、しごき代を大きく設定してもそのしごき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しごき残し部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しごき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・・しごき残し部、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。
【図１】
0003586133.tif 000002
【図２】
0003586133.tif 000003
【図３】
0003586133.tif 000004
【図４】
0003586133.tif 000005
【図５】
0003586133.tif 000006
【図６】
0003586133.tif 000007
【図７】
0003586133.tif 000008
【図８】
0003586133.tif 000009