JPH10137890A - セグメント・スプロケットの製造方法、および、同製造用の装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セグメント・スプロケットを鍛造する技術を
改良して、該セグメント・スプロケットの端面１２Ｔ
を、鍛造後に機械加工で仕上げる必要が無いように、目
的形状に鍛造仕上げ出来るようにする。 【解決手段】 粗仕上げされたセグメント・スプロケッ
ト半製品１２をベース型４の上に置き、歯面型・甲５お
よび歯面型・乙６でスプロケット歯面を鍛圧して仕上げ
ると同時に、１対の端面型（端面仕上げ用の鍛造型）７
によってセグメント・スプロケット半製品１２の両端の
面をそれぞれ押圧して鍛造仕上げを施す。上型１５をベ
ース型４に向けて押圧駆動すると、該上型の端面型駆動
斜面１５ａが前記端面型７の斜面７ａに摺触して、斜面
のカム作用によって該端面型７を鍛圧方向に押動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば装軌式の建
設機械や装軌式の農業用車両のスプロケットを構成して
いるセグメント・スプロケットを鍛造する方法、およ
び、鍛造する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は、リブの周囲に２５枚の歯を形成
されているスプロケットの１例を示す正面図である。円
環状のリブ１ｚは内フランジ状をしているのでフランジ
部と呼ばれることも有る。その周囲に２５枚の歯１ａ，
１ｂ〜１ｙを列設して、スプロケット１が構成されてい
る。大形のスプロケットは一体に成形することが困難で
あるから、これを周方向に分割して鋳造，もしくは鍛造
される。鍛造されたスプロケットは、鋳造されたスプロ
ケットに比して材料欠陥が少なく、結晶粒度が微細で、
しかも不純物が繊維状になったフロー組織であるため機
械的性状が優れており、特に、強靱で衝撃値が高くて高
品質である。図８は、前掲の図７に例示した２５枚歯の
スプロケットを周方向に５等分して構成された５枚歯の
セグメント・スプロケットの１例を示し、模式化して描
いた説明図である。この例では、スプロケット１が２５
枚歯であるから、５で割り切れて５枚歯のセグメント・
スプロケット２が構成されている。２ａ〜２ｅはスプロ
ケット歯である。しかし、スプロケットの歯数が必ずし
も整数で割り切れるとは限らないので、Ｎ枚歯のセグメ
ント・スプロケットと、Ｎ−１枚歯のセグメント・スプ
ロケット（図示せず）とが構成される場合も有る。上記
のＮは一般に３〜６の整数である。

【０００３】セグメント・スプロケットの型打ち鍛造方
法には、これを大別して縦打ちと横打ちとが有る。図９
は、セグメント・スプロケットの縦打ち鍛造方法を説明
するために示したもので、５枚歯セグメント・スプロケ
ットの正面図に鍛圧方向を表す矢印を付記した図であ
る。縦打ちとは、図示の矢印Ｐ₁，Ｐ₂のように半径方向
の鍛圧力を加える鍛造工法であり、横打ちは紙面と直角
方向の鍛圧力を加える。上記の縦打ちと横打ちとには、
それぞれ一長一短が有るが、歯形を精密に仕上げること
には縦打ちが適している。従来一般に、横打ちで鍛造し
た後、歯面，リブ，端面などを機械加工で仕上げる場合
が多かった。図示の２_Hは、セグメント・スプロケット
２をハブ（図示せず）に取り付けるためのボルト孔であ
って、一般に、鍛造の後に機械加工で穿孔される。

【０００４】図１０は、前掲の図９に示したセグメント
・スプロケットを縦打ち鍛造する場合の技術的問題を説
明するために示したもので、セグメント・スプロケット
の正面図に補助線を付記した図である。リブ２ｚの中心
線をＸ−Ｘとし、端に位置する歯２ｅを接して上記中心
線Ｘ−Ｘに平行な線χ−χを考える。そして、上記接線
χ−χと歯２ｅとの接点よりも僅かに歯元に近い点で該
歯２ｅの接線ｔ−ｔを引くと、該接線ｔ−ｔは前記の接
線χ−χよりも図にいて右回り（時計方向）の角φで交
差する。上記の角φは、Ｘ−Ｘ方向の縦打ち鍛造におい
て逆向きの抜き勾配となり、この侭では型打ち鍛造でき
ない。そこで、歯２ａについて示した駄肉２ａ_-1を付し
て型抜き鍛造した後、機械加工して削り取らねばなら
ず、製造コスト上昇の要因となる。前記の逆向き抜き勾
配に関する不具合を解消するため、図１１に鎖線で示し
たセグメント・スプロケット・半製品３のように逆向き
抜き勾配の無い半製品を粗打ちして成形した後、実線で
示したセグメント・スプロケット・目的形状２のように
修正する方法が有効である。上記の方法は、本出願人が
出願した公知の発明（特公平３−４１２５１号記載の・
セグメント・スプロケットの鍛造工法）である。以下、
この技術を公知発明と呼ぶ。

【０００５】図１１は、公知発明に係るセグメント・ス
プロケットの鍛造工法の１実施例を示し、鍛圧方向を表
す補助線、および抜き勾配を表す補助線を付記したセグ
メント・スプロケットの正面図である。セグメント・ス
プロケット・半製品３は、円弧状リブ３ｚの曲率半径が
目的形状の円弧状リブ２ｚの曲率半径よりも大きく成形
されるとともに、両端部のスプロケット歯３ａ，３ｅを
内側に向けて倒した形になっていて、歯の任意の個所に
引いた総べての接線（例えばｔ′−ｔ′）が、中心線Ｘ
−Ｘと平行な補助軸χ−χに対して順方向の抜き勾配
（例えば角θ）を有するように構成されている。上記セ
グメント・スプロケット・半製品３の曲率半径を縮小さ
せる方向に修正鍛造すると、セグメント・スプロケット
・目的形状２が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上に説明した公知発
明によって、比較的歯数の多いセグメント・スプロケッ
トを、歯面精度の良い縦打ち方式で型打鍛造することが
でき、しかも、抜き勾配を設けるための駄肉を付する必
要が無くなった。本出願人は、上記公知発明に係る方法
でセグメント・スプロケットの工業的大量生産を実施し
て、その実用的効果が顕著であることを確認するととも
に、更なる改良の予知が有ることを発見した。すなわ
ち、図１１に示した公知発明方法によって鍛造されたセ
グメント・スプロケット・目的形状２は、歯面に機械加
工を施すことなく完成品として仕様に供することがで
き、低コストで高品質の製品が得られる。しかし、円環
状のリブ（図７参照・符号１ｚで示した）を分割した際
の分割面に相当する端面２Ｔ（図１１・公知発明）を機
械加工して精密に仕上げなければならない。本発明が適
用の対象とするスプロケットは土砂に触れつつ車両を走
行させる駆動用部材であるから、例えば時計用パーツや
カメラ用パーツのようなミクロンオーダーの精度を必要
とするものではないが、数個のセグメント・スプロケッ
トを組み合わせて円環状のスプロケットを構成する場
合、前記の端面２Ｔは隣接するセグメント・スプロケッ
ト相互の位置決め面であり、かつ、スプロケットを装備
した商品の外観に表れる部分であるから、この端面２Ｔ
の許容寸法誤差は一般に１ミリメートル未満である。従
って、公知発明を適用しても適用しなくても、型打ち鍛
造されたセグメント・スプロケットの分割面（本発明に
おいて、分割面と端面とは同意）を機械加工で仕上げな
いと完成品が得られなかった。本発明は上述の事情に鑑
みて為されたものであって、良好なスプロケット歯面精
度が得られるよう、型打ち鍛造によって仕上げ成形を行
ない、しかも、端面の機械加工仕上げを必要としないセ
グメント・スプロケットの製造方法、および、同製造用
装置を提供することを目的とする。なお、本発明は前記
公知発明の改良発明であるが、公知発明を併用して実施
することも可能であり、また、本発明のみを単独に（公
知発明を併用することなく）実施することも可能なよう
に改良しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに創作した本発明の基本的原理について、その実施形
態に対応する図１を参照して略述すると、粗打ち鍛造さ
れたセグメント・スプロケットの半製品１２を、仕上鍛
造用のベース型４の上に置き、スプロケット歯を仕上げ
鍛造する歯面型・甲５，歯面型・乙６を押圧するととも
に、該セグメント・スプロケット半製品の端面に端面型
７を押圧して端面を仕上げ成形（鍛造）する。これによ
り、セグメントに分割されているスプロケットの分割面
（端面と同意）が、機械加工による仕上げを必要としな
い程度に鍛造仕上げされる。以上に説明した原理に基づ
いて、請求項１の発明方法の構成は、円環状のリブの周
囲に歯を列設してなるスプロケットを周方向に分割し
た、複数個の歯を有するセグメント・スプロケットを鍛
造して成形する方法において、前記スプロケットの歯の
面に抜き勾配を付したセグメント・スプロケット半製品
を粗仕上げし、上記セグメント・スプロケット半製品の
歯の面に歯面用の鍛造型を当てがって熱間で押圧し、ス
プロケット歯面に形成されていた抜き勾配を無くするよ
うに塑性変形させて修正するとともに、前記のセグメン
ト・スプロケットが周方向に分割されている分割面に端
面用の鍛造型を当て、接線方向に押圧して塑性変形さ
せ、セグメント・スプロケットの半製品を目的形状に仕
上げ鍛造することを特徴とする。以上に説明した請求項
１の発明によると、粗仕上げされたセグメント・スプロ
ケット半製品の歯面に残っている抜き勾配を歯面用鍛造
型で修正して抜き勾配を除去するとともに、上記セグメ
ント・スプロケット半製品の端面にも鍛造型を押し当て
て目的形状に仕上げ鍛造するので、鍛造後に端面を機械
加工する必要が無い。このため、公知発明に係るセグメ
ント・スプロケットの鍛造工法に比して、鍛造の工程を
増すことなく、鍛造後における端面の機械加工が不要と
なり、製品品質を落すことなく製造コストを低減するこ
とができる。

【０００８】請求項２の発明方法の構成は前記請求項１
の発明方法の構成に加えて、目的形状のセグメント・ス
プロケットに比して円環状リブの半径を拡大して曲率を
減少させた形状のセグメント・スプロケット半製品を熱
間鍛造で粗仕上げしてトリミング手入れを施した後、前
記歯面用の鍛造型によって抜き勾配を除去する修正仕上
げを施すとともに、これと同一工程で、該歯面用の鍛造
型によって円環状リブの半径を縮少させ、曲率を増加さ
せる形に塑性変形させることによって目的形状に仕上げ
鍛造することを特徴とする。以上に説明した請求項２の
発明によると、スプロケットをセグメントに分割してセ
グメント・スプロケットを構成する場合の分割個数を少
なくして、１個のセグメント・スプロケットに形成され
るスプロケット歯の枚数を比較的多くしても、スプロケ
ット歯の縦打ち鍛造に関して逆向き抜き勾配の発生を防
止することができる。すなわち、公知発明における構成
を妨げることなく、かつ、公知発明の効果を損うことな
く、しかも、公知発明の鍛造工程の数を増加させること
なく、本発明を適用して鍛造後の端面機械加工を不要な
らしめ、高品質のセグメント・スプロケットをより低コ
ストで製造することができる。

【０００９】請求項３の発明方法の構成は前記請求項２
の発明方法の構成に加えて、周方向に分割された複数個
の歯面用鍛造型をセグメント・スプロケット半製品に当
てがい、分割された複数個の歯面用鍛造型をそれぞれの
半径方向に押圧することを特徴とする。以上に説明した
請求項３の発明によると、請求項２の発明における「円
環状リブの半径を減少させて曲率を増加させる形の塑性
変形」を、容易に、かつ確実に施工することができ、仕
上げ鍛造におけるスプロケット歯面の抜き勾配について
設計的自由度が大きく、仕上げ鍛造終了時における型ば
なれを良くすることができる。

【００１０】請求項４の発明方法は前記請求項１の発明
方法の構成に加えて、前記の歯面用鍛造型による抜き勾
配除去仕上げ、および、前記の端面用鍛造型による分割
面の仕上げと同時に、前記セグメント・スプロケット半
製品に、鍛造型を介して横打ち方向の鍛圧を加えること
により、スプロケット歯の側面を仕上げることを特徴と
する。以上に説明した請求項４の発明によると、粗仕上
げの際にスプロケット歯の側面に充分な寸法精度が出て
いなかったり、該側面の面あらさが良くなかったりして
も、歯面や端面の修正鍛造と同時に側面の修正鍛造が行
なわれて、セグメント・スプロケットの総べての外周面
が、同一の工程で目的形状（寸法および面あらさ）に仕
上げられる。

【００１１】請求項５の発明装置の構成は、円環状のリ
ブの周囲に歯を列設してなるスプロケットを周方向に分
割した、複数個の歯を有するセグメント・スプロケット
を鍛造して成形する装置において、スプロケット歯の歯
先側からセグメント・スプロケット半製品に当接して歯
形を仕上げ成形する、歯幅方向の抜き勾配を有しない歯
面用鍛造型と、スプロケットを分割されたセグメント・
スプロケットの分割面側からセグメント・スプロケット
半製品に当接して該分割面を仕上げ成形する、歯幅方向
の抜き勾配を有しない端面用鍛造型と、を具備している
ことを特徴とする。以上に説明した請求項５の発明によ
ると、粗仕上げされたセグメント・スプロケットの歯面
に残っている抜き勾配を鍛圧して修正除去すると同時
に、該セグメント・スプロケットの端面（セグメントに
分割された面）を目的形状，寸法に修正鍛圧して、鍛造
後の機械加工による端面の仕上げ作業の必要を無からし
め、高品質のセグメント・スプロケットを低コストで製
造することができる。

【００１２】請求項６の発明装置の構成は、請求項５の
発明装置の構成に加えて、前記の歯面用鍛造型が、前記
円環状リブの中心線を通る面に沿って複数個に分割され
ており、かつ、上記の分割された歯面用鍛造型のそれぞ
れは、前記円環状リブの半径方向に中心に向けて押圧す
る手段を具備するとともに、歯形面に関して抜き勾配を
有していることを特徴とする。以上に説明した請求項６
の発明によると、セグメント・スプロケット半製品の歯
形の面の鍛造型に縦打ち方向に関する抜き勾配を設ける
ことと、該セグメント・スプロケット半製品の端面を仕
上げ鍛造することと、歯数の多いセグメント・スプロケ
ットを構成することとの三つの機能的要件を、相互に妨
げ合うことなく成立させることができる。すなわち、ス
プロケットをセグメントに分割する際の分割個数は、こ
れを少なくして１個あたりの歯数を多くすることが、強
度面その他について有利である。しかし、セグメント・
スプロケット１個あたり歯数が多いと、縦打ち鍛造の際
にスプロケット歯面に逆方向の抜き勾配を生じ易くな
る。ここにおいて請求項６の発明は、歯面用鍛造型が分
割されて、それぞれが半径方向に押圧されるので、歯面
の逆勾配を生じなくなって順方向の抜き勾配を設け得る
ようになる。そして、さらに端面型が設けられているの
で、セグメント・スプロケット半製品の端面の同時鍛造
仕上げが可能である。

【００１３】請求項７の発明装置の構成は請求項６の発
明装置の構成に加えて、前記セグメント・スプロケット
半製品の、円環状リブの内側に対向する、半製品の円環
状リブ内側面よりも小さい曲率半径の型面を有するベー
ス鍛造型を具備していて、円環状リブ部分の曲率半径が
目的形状よりも大きいセグメント・スプロケット半製品
を押圧して目的形状の曲率半径に仕上げ成形し得るよう
になっていることを特徴とする。以上に説明した請求項
７の発明によると、目的形状よりも円環状リブの曲率半
径の大きいセグメント・スプロケット半製品を仕上げ鍛
造によって目的形状の曲率半径に修正することによって
スプロケット歯面の抜き勾配設定を容易ならしめるとと
もに、前記セグメント・スプロケット半製品の端面の修
正鍛造を同一の工程で行なうことができる。

【００１４】請求項８の発明装置の構成は請求項５ない
し請求項７の発明装置の構成に加えて、側面をほぼ水平
ならしめてベース鍛造型の上に載置されているセグメン
ト・スプロケット半製品を押圧して、その側面を横打ち
形に鍛圧する上型を具備しており、かつ、上記の上型と
前記の端面用鍛造型とが斜面を介して接触するようにな
っていて、上型が圧下されると、その圧下方向の力が斜
面を介して端面用鍛造型に伝動され、上型がカム駆動部
材として作用するとともに端面用鍛造型がカム被動部材
として作用し、上記のカム機能によって端面用鍛造型が
セグメント・スプロケット半製品の分割面に対して、円
環状リブの接線方向に押圧されるようになっていること
を特徴とする。以上に説明した請求項８の発明による
と、前記の上型をベース鍛造型に向けて押圧する駆動手
段を設ければ、端面用鍛造型の駆動手段を設ける必要が
無い。すなわち、上型が圧下されると、斜面を介して該
上型に接触する端面用鍛造型はカム機能によってセグメ
ント・スプロケット半製品の端面に向けて押圧され、こ
の押圧力によって上記端面が仕上げ鍛圧される。上述の
作用によって端面用鍛造型に押圧方向の駆動力を付与す
ることが出来れば、戻しバネを付設するなど適宜の手段
を講じることによって該端面用鍛造型を往復動させるこ
とも可能になる。さらに、１対の端面用鍛造型を１個の
上型によって押圧駆動したとき、該１対の端面用鍛造型
同志が同期して鍛圧作動を行ない、該１対の端面用鍛造
型それぞれの押圧力が相互にほぼ打ち消し合って、セグ
メント・スプロケット半製品に加えられる外力が、円環
状リブの接線方向についてほぼ釣り合うので、安定した
状態で仕上げ鍛造を遂行することができ、製品精度の向
上にも有効である。

【００１５】請求項９の発明装置の構成は前記請求項８
の発明装置の構成に加えて、前記の上型に、前記歯面用
鍛造型に摺触してこれを半径方向に駆動する斜面、およ
び、前記ベース鍛造型と噛み合って上記半径方向の駆動
力の反力を支承して釣り合う反力支承面が形成されてお
り、かつ、前記の端面用鍛造型はセグメント・スプロケ
ット半製品の両端それぞれに対向せしめて１対配置され
ていて、該１対の端面用鍛造型による鍛圧力が相互に向
かい合って、双方の端面用鍛造型が対向している方向の
鍛圧分力が互いに釣り合うようになっていることを特徴
とする。以上に説明した請求項９の発明によると、セグ
メント・スプロケット半製品に加えられる鍛圧力、およ
びその反力が均り合って、セグメント・スプロケット半
製品に対する偏った外力が著しく軽減される。すなわ
ち、上型が歯面用鍛造型を押圧駆動することによって被
る反力は反力支承面で支持され、半径方向の鍛圧反力は
ほぼ完全に相殺される。同様に、ベース鍛造型が受ける
半径方向の力もほぼ完全に相殺される。１対の端面用鍛
圧型からベース鍛圧型が受ける力、および、１対の端面
用鍛圧型からセグメント・スプロケット半製品が受ける
力については、該１対の端面用鍛圧型が対抗している方
向の分力は完全に相殺されるが、上記対向方向の分力と
異なる方向の分力は相殺されない。しかし、この相殺さ
れない分力は鍛圧力の全体に比して僅少であるから、鍛
造仕上げの精度に悪影響を及ぼす虞れが無い。

【００１６】請求項１０の発明装置の構成は請求項８ま
たは請求項９の発明装置の構成に加えて、前記の端面用
鍛造型が、前記円環状リブの接線方向の２本のガイドロ
ッドにより、ベース鍛造型に対して上記接線方向に案内
されており、かつ、前記２本のガイドロッドの間に配置
された戻しバネによって、端面用鍛造型がセグメント・
スプロケットから離間する方向に弾性的な復元力を付与
されていることを特徴とする。以上に説明した請求項１
０の発明によると、端面用鍛造型がセグメント・スプロ
ケットの端面に対して、正しい位置に正しい角度で当接
し、高精度の端面仕上げ鍛造が可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のセグメント・ス
プロケット製造方法を実施するために構成したセグメン
ト・スプロケットの仕上鍛造用装置を示し、（Ａ）は模
式化して描いた平面図であり、（Ｂ）は上記鍛造用装置
の端面用鍛造型およびその付属部材の断面図である。符
号１２を付して示したものは、粗仕上げされたセグメン
ト・スプロケットの半製品であって、その詳細は図３を
参照して後に詳しく説明する。４はベース鍛造型（紛ら
わしくない場合はベース型と略称する）であって、その
上にセグメント・スプロケット半製品１２が載置され
る。その上を覆って上型１５が配置されている。本図１
（Ａ）において、該上型１５で覆われている部材は外観
に現れていないが、本図は読図し易いように模式化して
あり、隠れている部材も実線で描いてある。（後に掲げ
る図２，図５，図６についても同様） 平面図を描いた図１（Ａ）において、セグメント・スプ
ロケット半製品１２の周囲は、次に述べるようにして鍛
造型で取り囲まれていて、後に述べるようにして周囲か
ら締め付けられて仕上げ鍛造されるようになっている。

【００１８】セグメント・スプロケット半製品１２のス
プロケット歯の側に対向せしめて、歯面用の鍛造型（紛
らわしくない場合は歯面型と略称する）が配置されてい
る。本実施形態の歯面型は、歯面型・甲５と、歯面型・
乙６とに分割されている。このように、歯面型を複数個
に分割して、それぞれを円弧状リブの半径方向に押圧す
ると、セグメント・スプロケット半製品の歯数が多くて
も、歯面に逆方向の抜き勾配が発生しないようになる。
前記の歯面型・甲５および同・乙６を鍛圧方向に駆動す
る機構、および、鍛圧方向と反対方向に復元させる機構
については、図５，図６を参照して後に詳述する。本図
１（Ａ）には、歯面型を半径方向に案内するガイドロッ
ド１０と戻しスプリング１１とが現れているが、これら
についても図５，図６を参照して後に詳述する。本発明
における鍛圧方向を表すため、半径方向、および接線方
向の語を用いるので、これについて述べておくと、本発
明における製造目的の製品は図８に示した円弧状のセグ
メント・スプロケット２であり、この部材は図７に示し
た円環状のスプロケットが分割されて円弧状をなしてい
るものである。本発明における半径方向および接線方向
は、それぞれ図８に示したように円弧状リブ２ｚの半径
方向および接線方向を意味しているが、図７に示したス
プロケットの円環状リブ１ｚの半径方向，接線方向と本
質的に同じである。

【００１９】セグメント・スプロケット半製品１２の両
端面それぞれに対向せしめて、端面用鍛造型（紛らわし
くない場合は端面型と略称する）７が配置されていて、
２本のガイドロッド８により、接線方向の摺動可能に案
内され、かつ、戻しスプリング９によって、セグメント
・スプロケット半製品１２から離れる方向に、弾性的な
復元力を付与されている。本図１（Ｂ）には、前記端面
型７を鍛圧方向に駆動する機構が現れている。前記の端
面型７には斜面７ａが形成されており、これに対応せし
めて上型１５には端面型駆動斜面１５ａが形成されてい
る。これにより、上型１５がベース型４に向けて押圧さ
れると、セグメント・スプロケット半製品の側面が仕上
げ鍛造されて側面の寸法精度および側面の表面あらさが
改善されるとともに、該上型１５により、斜面を介して
端面型７を鍛圧方向に駆動する分力を生じ、側面と同時
に端面の寸法精度と表面あらさとが所定のごとく仕上げ
られる。本図１（Ｂ）においてセグメント・スプロケッ
ト１２は歯面型・甲５に隠れている。そのスプロケット
歯の歯幅方向は、（Ｂ）図においては矢印で示した方向
であり、（Ａ）図においては紙面と垂直方向である。前
記の歯面型・甲５および同・乙６には、歯幅方向の抜き
勾配が設けられていない。このため、粗仕上げされたセ
グメント・スプロケット半製品に歯幅方向の抜き勾配が
残っていても、仕上げ鍛造の除に修正される。本発明の
歯面型に歯幅方向の抜き勾配が不要な理由は、本図１か
ら容易に理解されるように縦打ち鍛造するように構成さ
れているからである。

【００２０】図２は、前掲の図１に示した鍛造用装置が
作動して、セグメント・スプロケット半製品が仕上鍛造
を施されて完成品のセグメント・スプロケットになった
状態を表しており、（Ａ）は模式的に描かれた平面図、
（Ｂ）は端面用鍛造型およびその付属部材の断面図であ
る。前掲の図１と対比して、本図２においては、端面型
７が上型１５によって駆動され、セグメント・スプロケ
ットの端面に密着せしめられていることが読み取られ
る。上述した鍛造装置によってセグメント・スプロケッ
ト半製品が仕上げ鍛造される状態を次に述べる。図３
は、セグメント・スプロケット半製品を示し、（Ａ）は
平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。本例のセグ
メント・スプロケット半製品は熱間で、（Ｂ）図に矢印
で示した方向に横打ち方式で型打ち鍛造されたものであ
って、バリ１２ａ，１２ｂが発生するとともに、抜き勾
配１２ｃ，１２ｄ，１２ｅが残っている。そして、本例
においては円弧状リブの半径寸法が、目的形状の半径寸
法ＲよりもΔＲだけ大きく形成されているが、本発明を
実施する場合、半製品の半径寸法を目的形状の半径寸法
Ｒと等しくしておくことも可能である。その理由は、図
１，図２について述べたように歯面型を甲，乙の２個に
分割したので半製品の半径寸法が目的寸法Ｒに等しくて
も均一な歯面鍛圧が可能になったからである。

【００２１】図４は、製造目的物であるセグメント・ス
プロケットの鍛造仕上がり品を示し、（Ａ）は平面図に
半径寸法と切断記号とを付記した図であり、（Ｂ）はそ
のＢ−Ｂ断面矢視図である。図３に示したセグメント・
スプロケット半製品１２のバリをトリミングして取り除
き、鍛造温度まで加熱して、図１に示したようにベース
型４の上に載置する。図５は、前掲の図１に示した作動
状態におけるセグメント・スプロケット鍛造装置を示
し、本図５の（Ａ）は図１（Ａ）と同様の平面図であ
り、本図５の（Ｂ）はＢ″−Ｂ″断面矢視図である。図
５（Ａ），（Ｂ）を参照して理解されるように、歯面型
・甲５は、上型１５の歯面型駆動斜面１５ｂによって図
の左方に押圧される。ベース型４も上記左向きの押圧力
を受けるが、これと同時に上型１５は右向きの反力を受
ける。そして、該上型１５の反力支承面１５ｃがベース
型４に噛み合って上記の反力を受けて釣り合う。このよ
うにして、ベース型４に加えられる半径方向の力が釣り
合うので、安定した状態で鍛造仕上げすることができ
る。図６は、前掲の図２に示した作動状態におけるセグ
メント・スプロケット鍛造装置を示し、本図６の（Ａ）
は図２（Ａ）と同様の平面図であり、本図６の（Ｂ）は
Ｂ″−Ｂ″断面矢視図である。図示の４は、鍛造を終え
たセグメント・スプロケット１３を押し上げて、ベース
型４から取りだすためのプッシャである。鍛造仕上げを
済ませて取り出されたセグメント・スプロケット１３
は、その端面を仕上げ鍛圧されて目的形状となり、製作
図面で指定された寸法精度と表面あらさとを満足してい
るので、取付け用のボルト孔（図９において符号２_H）
を穿つだけで完成品となる。

【００２２】

【発明の効果】以上に本発明の実施形態を挙げてその構
成・機能を明らかならしめたように、請求項１の発明に
よると、粗仕上げされたセグメント・スプロケット半製
品の歯面に残っている抜き勾配を歯面用鍛造型で修正し
て抜き勾配を除去するとともに、上記セグメント・スプ
ロケット半製品の端面にも鍛造型を押し当てて目的形状
に仕上げ鍛造するので、鍛造後に端面を機械加工する必
要が無い。このため、公知発明に係るセグメント・スプ
ロケットの鍛造工法に比して、鍛造の工程を増すことな
く、鍛造後における端面の機械加工が不要となり、製品
品質を落すことなく製造コストを低減することができ
る。

【００２３】請求項２の発明によると、スプロケットを
セグメントに分割してセグメント・スプロケットを構成
する場合の分割個数を少なくして、１個のセグメント・
スプロケットに形成されるスプロケット歯の枚数を比較
的多くしても、スプロケット歯の縦打ち鍛造に関して逆
向き抜き勾配の発生を防止することができる。すなわ
ち、公知発明における構成を妨げることなく、かつ、公
知発明の効果を損うことなく、しかも、公知発明の鍛造
工程の数を増加させることなく、本発明を適用して鍛造
後の端面機械加工を不要ならしめ、高品質のセグメント
・スプロケットをより低コストで製造することができ
る。

【００２４】請求項３の発明によると、請求項２の発明
における「円環状リブの半径を減少させて曲率を増加さ
せる形の塑性変形」を、容易に、かつ確実に施工するこ
とができ、仕上げ鍛造におけるスプロケット歯面の抜き
勾配について設計的自由度が大きく、仕上げ鍛造終了時
における型ばなれを良くすることができる。

【００２５】請求項４の発明によると、粗仕上げの際に
スプロケット歯の側面に充分な寸法精度が出ていなかっ
たり、該側面の面あらさが良くなかったりしても、歯面
や端面の修正鍛造と同時に側面の修正鍛造が行なわれ
て、セグメント・スプロケットの総べての外周面が、同
一の工程で目的形状（寸法および面あらさ）に仕上げら
れる。

【００２６】請求項５の発明によると、粗仕上げされた
セグメント・スプロケットの歯面に残っている抜き勾配
を鍛圧して修正除去すると同時に、該セグメント・スプ
ロケットの端面（セグメントに分割された面）を目的形
状，寸法に修正鍛圧して、鍛造後の機械加工による端面
の仕上げ作業の必要を無からしめ、高品質のセグメント
・スプロケットを低コストで製造することができる。

【００２７】請求項６の発明によると、セグメント・ス
プロケット半製品の歯形の面の鍛造型に縦打ち方向に関
する抜き勾配を設けることと、該セグメント・スプロケ
ット半製品の端面を仕上げ鍛造することと、歯数の多い
セグメント・スプロケットを構成することとの三つの機
能的要件を、相互に妨げ合うことなく成立させることが
できる。すなわち、スプロケットをセグメントに分割す
る際の分割個数は、これを少なくして１個あたりの歯数
を多くすることが、強度面その他について有利である。
しかし、セグメント・スプロケット１個あたり歯数が多
いと、縦打ち鍛造の際にスプロケット歯面に逆方向の抜
き勾配を生じ易くなる。ここにおいて請求項６の発明
は、歯面用鍛造型が分割されて、それぞれが半径方向に
押圧されるので、歯面の逆勾配を生じなくなって順方向
の抜き勾配を設け得るようになる。そして、さらに端面
型が設けられているので、セグメント・スプロケット半
製品の端面の同時鍛造仕上げが可能である。

【００２８】請求項７の発明によると、目的形状よりも
円環状リブの曲率半径の大きいセグメント・スプロケッ
ト半製品を仕上げ鍛造によって目的形状の曲率半径に修
正することによってスプロケット歯面の抜き勾配設定を
容易ならしめるとともに、前記セグメント・スプロケッ
ト半製品の端面の修正鍛造を同一の工程で行なうことが
できる。

【００２９】請求項８の発明によると、前記の上型をベ
ース鍛造型に向けて押圧する駆動手段を設ければ、端面
用鍛造型の駆動手段を設ける必要が無い。すなわち、上
型が圧下されると、斜面を介して該上型に接触する端面
用鍛造型はカム機能によってセグメント・スプロケット
半製品の端面に向けて押圧され、この押圧力によって上
記端面が仕上げ鍛圧される。上述の作用によって端面用
鍛造型に押圧方向の駆動力を付与することが出来れば、
戻しバネを付設するなど適宜の手段を講じることによっ
て該端面用鍛造型を往復動させることも可能になる。さ
らに、１対の端面用鍛造型を１個の上型によって押圧駆
動したとき、該１対の端面用鍛造型同志が同期して鍛圧
作動を行ない、該１対の端面用鍛造型それぞれの押圧力
が相互にほぼ打ち消し合って、セグメント・スプロケッ
ト半製品に加えられる外力が、円環状リブの接線方向に
ついてほぼ釣り合うので、安定した状態で仕上げ鍛造を
遂行することができ、製品精度の向上にも有効である。

【００３０】請求項９の発明によると、セグメント・ス
プロケット半製品に加えられる鍛圧力、およびその反力
が均り合って、セグメント・スプロケット半製品に対す
る偏った外力が著しく軽減される。すなわち、上型が歯
面用鍛造型を押圧駆動することによって被る反力は反力
支承面で支持され、半径方向の鍛圧反力はほぼ完全に相
殺される。同様に、ベース鍛造型が受ける半径方向の力
もほぼ完全に相殺される。１対の端面用鍛圧型からベー
ス鍛圧型が受ける力、および、１対の端面用鍛圧型から
セグメント・スプロケット半製品が受ける力について
は、該１対の端面用鍛圧型が対抗している方向の分力は
完全に相殺されるが、上記対向方向の分力と異なる方向
の分力は相殺されない。しかし、この相殺されない分力
は鍛圧力の全体に比して僅少であるから、鍛造仕上げの
精度に悪影響を及ぼす虞れが無い。

【００３１】請求項１０の発明によると、端面用鍛造型
がセグメント・スプロケットの端面に対して、正しい位
置に正しい角度で当接し、高精度の端面仕上げ鍛造が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセグメント・スプロケット製造方法を
実施するために構成したセグメント・スプロケットの仕
上鍛造用装置を示し、（Ａ）は模式化して描いた平面図
であり、（Ｂ）は上記鍛造用装置の端面用鍛造型および
その付属部材の断面図である。

【図２】前掲の図１に示した鍛造用装置が作動して、セ
グメント・スプロケット半製品が仕上鍛造を施されて完
成品のセグメント・スプロケットになった状態を表して
おり、（Ａ）は模式的に描かれた平面図、（Ｂ）は端面
用鍛造型およびその付属部材の断面図である。

【図３】セグメント・スプロケット半製品を示し、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。

【図４】製造目的物であるセグメント・スプロケットの
鍛造仕上がり品を示し、（Ａ）は平面図に半径寸法と切
断記号とを付記した図であり、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面
矢視図である。

【図５】前掲の図１に示した作動状態におけるセグメン
ト・スプロケット鍛造装置を示し、本図５の（Ａ）は図
１（Ａ）と同様の平面図であり、本図５の（Ｂ）はＢ″
−Ｂ″断面矢視図である。

【図６】前掲の図２に示した作動状態におけるセグメン
ト・スプロケット鍛造装置を示し、本図６の（Ａ）は図
２（Ａ）と同様の平面図であり、本図６の（Ｂ）はＢ″
−Ｂ″断面矢視図である。

【図７】リブの周囲に２５枚の歯を形成されているスプ
ロケットの１例を示す正面図である。

【図８】前掲の図７に例示した２５枚歯のスプロケット
を周方向に５等分して構成された５枚歯のセグメント・
スプロケットの１例を示し、模式化して描いた説明図で
ある。

【図９】セグメント・スプロケットの縦打ち鍛造方法を
説明するために示したもので、５枚歯セグメント・スプ
ロケットの正面図に鍛圧方向を表す矢印を付記した図で
ある。

【図１０】前掲の図９に示したセグメント・スプロケッ
トを縦打ち鍛造する場合の技術的問題を説明するために
示したもので、セグメント・スプロケットの正面図に補
助線を付記した図である。

【図１１】公知発明に係るセグメント・スプロケットの
鍛造工法の１実施例を示し、鍛圧方向を表す補助線、お
よび抜き勾配を表す補助線を付記したセグメント・スプ
ロケットの正面図である。

【符号の説明】

１…スプロケット、１ａ〜１ｙ…スプロケットの歯、２
…セグメント・スプロケット、２ａ〜２ｅ…スプロケッ
トの歯、２_H…ボルト孔、２ｚ…円環状（円弧状）のリ
ブ、３…セグメント・スプロケットの半製品、４…ベー
ス鍛造型（略称・ベース型）、５…歯面用鍛造型（略称
・歯面型）・甲、６…歯面用鍛造型（略称・歯面型）・
乙、７…端面用鍛造型（略称・端面型）、８…ガイドロ
ッド、９…戻しスプリング、１０…ガイドロッド、１１
…戻しスプリング、１２…セグメント・スプロケット半
製品、１２ａ，１２ｂ…バリ、１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ
…抜き勾配、１２ｆ…歯底、１３…セグメント・スプロ
ケット、１３ａ…歯先、１３ｂ…歯底、１３ｃ…フラン
ジ状部、１４…プッシャ、１５…上型、１５ａ…歯面型
駆動斜面、１５ｂ…歯面型駆動斜面、１５ｃ…反力支承
面、Ｒ…円弧状リブの半径寸法、ｔ…スプロケット歯に
引いた接線、θ…順方向の抜き勾配角、φ…逆方向の抜
き勾配角。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円環状のリブの周囲に歯を列設してなる
   スプロケットを周方向に分割した、複数個の歯を有する
   セグメント・スプロケットを鍛造して成形する方法にお
   いて、 前記スプロケットの歯の面に抜き勾配を付したセグメン
   ト・スプロケット半製品を粗仕上げし、 上記セグメント・スプロケット半製品の歯の面に歯面用
   の鍛造型を当てがって熱間で押圧し、スプロケット歯面
   に形成されていた抜き勾配を無くするように塑性変形さ
   せて修正するとともに、 前記のセグメント・スプロケットが周方向に分割されて
   いる分割面に端面用の鍛造型を当て、接線方向に押圧し
   て塑性変形させ、セグメント・スプロケットの半製品を
   目的形状に仕上げ鍛造することを特徴とする、セグメン
   ト・スプロケットの製造方法。
2. 【請求項２】 目的形状のセグメント・スプロケットに
   比して円環状リブの半径を拡大して曲率を減少させた形
   状のセグメント・スプロケット半製品を熱間鍛造で粗仕
   上げしてトリミング手入れを施した後、 前記歯面用の鍛造型によって抜き勾配を除去する修正仕
   上げを施すとともに、これと同一工程で、該歯面用の鍛
   造型によって円環状リブの半径を縮少させ、曲率を増加
   させる形に塑性変形させることによって目的形状に仕上
   げ鍛造することを特徴とする、請求項１に記載したセグ
   メント・スプロケットの製造方法。
3. 【請求項３】 周方向に分割された複数個の歯面用鍛造
   型をセグメント・スプロケット半製品に当てがい、分割
   された複数個の歯面用鍛造型をそれぞれの半径方向に押
   圧することを特徴とする、請求項２に記載したセグメン
   ト・スプロケットの製造方法。
4. 【請求項４】 前記の歯面用鍛造型による抜き勾配除去
   仕上げ、および、前記の端面用鍛造型による分割面の仕
   上げと同時に、前記セグメント・スプロケット半製品
   に、鍛造型を介して横打ち方向の鍛圧を加えることによ
   り、スプロケット歯の側面を仕上げることを特徴とす
   る、請求項１に記載したセグメント・スプロケットの製
   造方法。
5. 【請求項５】 円環状のリブの周囲に歯を列設してなる
   スプロケットを周方向に分割した、複数個の歯を有する
   セグメント・スプロケットを鍛造して成形する装置にお
   いて、 スプロケット歯の歯先側からセグメント・スプロケット
   半製品に当接して歯形を仕上げ成形する、歯幅方向の抜
   き勾配を有しない歯面用鍛造型と、 スプロケットを分割されたセグメント・スプロケットの
   分割面側からセグメント・スプロケット半製品に当接し
   て該分割面を仕上げ成形する、歯幅方向の抜き勾配を有
   しない端面用鍛造型と、を具備していることを特徴とす
   る、セグメント・スプロケット製造用の装置。
6. 【請求項６】 前記の歯面用鍛造型が、前記円環状リブ
   の中心線を通る面に沿って複数個に分割されており、 かつ、上記の分割された歯面用鍛造型のそれぞれは、前
   記円環状リブの半径方向に中心に向けて押圧する手段を
   具備するとともに、歯形面に関して抜き勾配を有してい
   ることを特徴とする、請求項５に記載したセグメント・
   スプロケット製造用の装置。
7. 【請求項７】 前記セグメント・スプロケット半製品
   の、円環状リブの内側に対向する、半製品の円環状リブ
   内側面よりも小さい曲率半径の型面を有するベース鍛造
   型を具備していて、 円環状リブ部分の曲率半径が目的形状よりも大きいセグ
   メント・スプロケット半製品を押圧して目的形状の曲率
   半径に仕上げ成形し得るようになっていることを特徴と
   する、請求項６に記載したセグメント・スプロケット製
   造用の装置。
8. 【請求項８】 側面をほぼ水平ならしめてベース鍛造型
   の上に載置されているセグメント・スプロケット半製品
   を押圧して、その側面を横打ち形に鍛圧する上型を具備
   しており、 かつ、上記の上型と前記の端面用鍛造型とが斜面を介し
   て接触するようになっていて、上型が圧下されると、そ
   の圧下方向の力が斜面を介して端面用鍛造型に伝動さ
   れ、上型がカム駆動部材として作用するとともに端面用
   鍛造型がカム被動部材として作用し、上記のカム機能に
   よって端面用鍛造型がセグメント・スプロケット半製品
   の分割面に対して、円環状リブの接線方向に押圧される
   ようになっていることを特徴とする、請求項５ないし請
   求項７に記載したセグメント・スプロケット製造用の装
   置。
9. 【請求項９】 前記の上型に、前記歯面用鍛造型に摺触
   してこれを半径方向に駆動する斜面、および、前記ベー
   ス鍛造型と噛み合って上記半径方向の駆動力の反力を支
   承して釣り合う反力支承面が形成されており、 かつ、前記の端面用鍛造型はセグメント・スプロケット
   半製品の両端それぞれに対向せしめて１対配置されてい
   て、該１対の端面用鍛造型による鍛圧力が相互に向かい
   合って、双方の端面用鍛造型が対向している方向の鍛圧
   分力が互いに釣り合うようになっていることを特徴とす
   る、請求項８に記載したセグメント・スプロケット製造
   用の装置。
10. 【請求項１０】 前記の端面用鍛造型が、前記円環状リ
    ブの接線方向の２本のガイドロッドにより、ベース鍛造
    型に対して上記接線方向に案内されており、かつ、前記
    ２本のガイドロッドの間に配置された戻しバネによっ
    て、端面用鍛造型がセグメント・スプロケットから離間
    する方向に弾性的な復元力を付与されていることを特徴
    とする、請求項８または請求項９に記載したセグメント
    ・スプロケット製造用の装置。