CN101144527A - 齿轮组及具有该齿轮组的变速箱以及齿轮组制造方法 - Google Patents

齿轮组及具有该齿轮组的变速箱以及齿轮组制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可以缩短轴向长度、并且在组装后可良好地进行通过喷丸加工提高齿根强度的齿轮组及具有该齿轮组的变速箱以及齿轮组制造方法。该齿轮组具有齿轮主体(75a)与离合齿轮(95)，该齿轮主体(75a)具有齿部(10)及突起部(11)，该齿部(10)用于以规定的齿轮传动比增大或减小旋转轴的转速，该突起部(11)在沿轴向与该齿部(10)相隔规定距离的位置与该齿部形成一体，用于定位，该离合齿轮(95)由该突起部(11)定位成该离合齿轮(95)的至少一部分在轴向上与上述齿部(10)与上述突起部(11)之间的空间(S)重叠，将该离合齿轮(95)组装固定在该齿轮主体(75a)上。

Description

齿轮组及具有该齿轮组的变速箱以及齿轮组制造方法
技术领域
本发明涉及齿轮组及具有该齿轮组的变速箱以及齿轮组制造方法。
背景技术
以往，作为这种齿轮组，提出了具有与同步机构的联接套筒的内花键可嵌合的离合齿轮的齿轮组。在该齿轮组中，使离合齿轮与形成于变速齿轮侧面的定位部抵接来进行轴向定位之后，通过焊接等进行安装固定。
专利文献1：日本特开2002-174261号公报
但是，近年来，随着变速箱向多级化与高速化发展，变速齿轮被小型化，无法在变速齿轮的侧面形成定位部，产生不得不通过使离合齿轮与变速齿轮的齿侧面抵接来进行定位的情况。在该情况下，如变速齿轮形成为斜齿，变速齿轮与离合齿轮的抵接部为楔状，在为提高齿根强度而喷射的喷粒难以射中该抵接部的附近而无法确保目标强度，产生喷粒嵌入该抵接部的情况。另外，虽然，可以用夹具等在沿轴向与变速齿轮分离开的位置对离合齿轮进行定位与固定，或使离合齿轮一体形成在变速齿轮上，但前者的制造性变差，后者的装置自身在轴向大型化。
发明内容
本发明是鉴于上述以往问题点而提出，齿轮组及齿轮组的制造方法以缩短轴向长度作为目的之一。而且，本发明的齿轮组及齿轮组制造方法以确保齿轮的强度作为目的之一。另外，本发明的齿轮组及齿轮组制造方法以防止为提高齿根强度而喷射的喷粒的嵌入作为目的之一。
另外，本发明的变速箱以小型化作为目的之一。另外，本发明的变速箱以减少由异物嵌入所产生的问题作为目的之一，其技术方案1，齿轮组具有齿轮主体与离合齿轮，该齿轮主体具有齿部及定位部，该齿部用于以规定的齿轮传动比增大或减小旋转轴的转速，该定位部在沿轴向与该齿部相隔规定距离的位置与该齿部形成一体，在上述齿部与上述定位部之间，形成有规定的空间，该离合齿轮由该定位部定位成该离合齿轮的至少一部分在轴向上与上述空间重叠，将该离合齿轮安装固定在该齿轮主体上。
另外，技术方案2，在上述技术方案1中，上述定位部是在沿轴向与上述齿部相隔规定距离的位置处向径向外方突出形成的突起部，通过使上述离合齿轮的一部分在轴向与在该突起部抵接来进行该离合齿轮的定位。
另外，技术方案3是一种变速箱，具有多个驱动用变速齿轮、与这些驱动用变速齿轮啮合的多个从动变速齿轮，具有将上述驱动变速齿轮中的最小直径的驱动变速齿轮与上述从动变速齿轮中的最小直径的从动变速齿轮的至少一方作为上述齿轮本体的上述权利要求1或权利要求2所述的齿轮组。
另外，技术方案4是一种，(a)对在具有齿部与定位部的齿轮主体上的上述齿部进行切齿加工，该齿部用于以规定的齿轮传动比增大或减小旋转轴的转速，该定位部在沿轴向与该齿部相隔规定距离的位置与该齿部形成一体，在上述齿部与上述定位部之间，形成有规定的空间，(b)由上述定位部将离合齿轮定位成该离合齿轮的至少一部分在轴向上与上述空间重叠，(c)在由上述定位部对上述离合齿轮进行定位后的状态下，将上述离合齿轮安装固定到上述齿轮主体上的齿轮组制造方法。
由于，本发明的齿轮组具有齿轮主体与离合齿轮，该齿轮主体具有齿部及定位部，该齿部用于以规定的齿轮传动比增大或减小旋转轴的转速，该定位部在沿轴向与该齿部相隔规定距离的位置与该齿部形成一体，在上述齿部与上述定位部之间，形成有规定的空间，该离合齿轮以该离合齿轮的至少一部分在轴向上与上述空间重叠的方式由该定位部定位后安装固定在该齿轮主体上，在本发明的齿轮组中，因为离合齿轮定位成该离合齿轮的至少一部分在轴向上与齿部与定位部之间的空间重叠，将该离合齿轮安装固定在齿轮主体上，从而可以实现缩短轴向长度。
另外，由将重叠量设定为齿部的与离合齿轮相对的端面与离合齿轮之间所具有的间距值，可以将喷粒打在齿部的整个表面上。其结果是，可以确保齿轮的强度。而且，通过设定重叠量使上述间距大于喷粒的直径，可以防止喷粒嵌入。
当然，由于定位部相对于齿部沿轴向相隔规定距离形成一体，通过将该规定距离设定为齿部切齿所必要的距离，定位部不会对齿部的切齿产生妨碍。
另外，由于，在技术方案1的齿轮组中，上述定位部是在轴向与上述齿部相隔规定距离的位置向径向外方突出形成的突起部，由使上述离合齿轮的一部分沿轴向与该突起部抵接，进行该离合齿轮的定位，这样，由于形成向径向外方突出的突起部，可以简单地确保离合齿轮的定位结构。
另外，由于是具有多个驱动用变速齿轮、与这些驱动用变速齿轮啮合的多个从动变速齿轮的变速箱，该变速箱具有将上述驱动变速齿轮中的最小直径的驱动变速齿轮与上述从动变速齿轮中的最小直径的从动变速齿轮的至少一方作为上述齿轮本体的上述权利要求1或权利要求2所述的齿轮组，本发明的变速箱因为具有上述任何一种形式的本发明的齿轮组，可以取得本发明的齿轮组取得的效果，例如可以缩短轴向长度的效果、可以防止为提高齿根强度而喷射的喷粒的嵌入的效果等。其结果是，可以实现变速箱自身的小型化，并且，减少由异物嵌入所产生的问题。
另外，由于，(a)对在具有齿部与定位部的齿轮主体上的上述齿部进行切齿加工，该齿部用于以规定的齿轮传动比增大或减小旋转轴的转速，该定位部在沿轴向与该齿部相隔规定距离的位置与该齿部形成一体，在上述齿部与上述定位部之间，形成有规定的空间，(b)由上述定位部将离合齿轮定位成该离合齿轮的至少一部分在轴向上与上述空间重叠，(c)在由上述定位部对上述离合齿轮进行定位后的状态下，将上述离合齿轮安装固定到上述齿轮主体上的齿轮组制造方法，在本发明的齿轮组制造方法中，因为离合齿轮定位成至少一部分在轴向上与齿部与定位部之间的空间重叠、安装固定在齿轮主体上，从而可以实现缩短轴向长度。另外，由将重叠量设定为齿部的与离合齿轮相对的端面与离合齿轮之间所具有的间距值，可以将喷粒打在齿部的整个表面上。其结果是，可以确保齿轮的强度。而且，通过设定重叠量使上述间距大于喷粒的直径，可以防止喷粒的嵌入。
当然，由于定位部在轴向上相对于一齿部相隔规定距离与该齿部形成一体，通过将该规定距离设定为齿部切齿所必要的距离，定位部不会对齿部的切齿产生干涉。
附图说明
图1是表示装备在汽车上的变速箱的内部结构图。
图2是表示变速箱内的构成最小型的5档用从动齿轮的齿轮主体与离合齿轮的分解剖视结构图。
图3是表示图2中将离合齿轮组装固定在齿轮主体的剖视结构图。
图4是表示第2实施例的齿轮主体与离合齿轮的分解剖视结构图。
图5是表示图4的将离合齿轮组装在齿轮主体上的状态的剖视结构图。
图6是表示第3实施例的齿轮主体与离合齿轮的分解剖视结构图。
图7是表示图6的将离合齿轮与齿轮主体组装起来后的状态的剖视结构图。
具体实施方式
实施例1
以下，参照附图对本发明的第1实施例进行说明。
图1是表示装备有作为本发明的一实施方式的齿轮组的变速箱1的概略结构的结构图。
实施例的变速箱1具有第1输入轴3、第2输入轴4及输出轴6，该第1输入轴3通过第1离合器连接于图中未示的发动机的曲轴，该第2输入轴4通过第2离合器连接于图中未示的发动机的曲轴，并且以同轴状外套在第1输入轴3上，该输出轴6通过变速机构TM连接于第1输入轴3及第2输入轴4。
变速机构TM由驱动齿轮组G、从动齿轮组G’与同步装置80构成，该驱动齿轮组G以固定状态配置在第1输入轴3及第2输入轴4上，该从动齿轮组G’与该驱动齿轮组G啮合、并以空转方式配置在输出轴6上，该同步装置80能选择性地将从动齿轮组G’固定在输出轴6上，由该同步装置80使输出轴6与从动齿轮组G’的转速同步的同时、将从动齿轮组G’固定在输出轴6。
构成驱动齿轮组G中的奇数变速级的1档用驱动齿轮51、3档用驱动齿轮53及5档用驱动齿轮55从图1中左侧起以该顺序与第1输入轴3一体地形成在第1输入轴3上；构成偶数变速级的2档用驱动齿轮52及4档用驱动齿轮54从图1中右侧起以该顺序与第2输入轴4一体地形成于第2输入轴4上。
另外，作为从动齿轮组G’，与1档用驱动齿轮51、2档用驱动齿轮52、3档用驱动齿轮53、4档用驱动齿轮54及5档用驱动齿轮55啮合的1档用从动齿轮71、2档用从动齿轮72、3档用从动齿轮73、4档用从动齿轮74及5档用从动齿轮75作为空转齿轮配置在输出轴6上。
同步装置80由同步机构81、同步机构82与同步机构83构成，该同步机构81配置在构成为空转齿轮的从动齿轮71与从动齿轮73之间，该同步机构82配置在从动齿轮73与从动齿轮75之间，该同步机构83配置在从动齿轮72与从动齿轮74之间；使各同步机构81、82、83的同步环(图中未示)与设置在1档用从动齿轮71的同步机构81侧的侧面的离合齿轮91、设置在2档用从动齿轮72的同步机构83侧的侧面的离合齿轮92、设置在3档用从动齿轮73的同步机构82侧的侧面的离合齿轮93、设置在4档用从动齿轮74的同步机构83侧的侧面的离合齿轮94、设置在5档用从动齿轮75的同步机构82侧的侧面的离合齿轮95滑动接触，由此进行同步作用。以下，对5档用从动齿轮75的结构进行详细说明。
因为5档用从动齿轮75是构成最小减速比的齿轮，齿轮直径小，因此难以设置用于使离合齿轮95与5档用从动齿轮75抵接来进行轴向定位的齿轮缘，但在本例子中，采用在图2的分解图中及图3的组装状态图中所表示的结构，将离合齿轮95组装固定在5档用从动齿轮75的齿轮主体75a。
在图中，在构成5档用从动齿轮75的齿轮主体75a中，形成有可动配合地穿入输出轴6的轴孔75b，在外周侧形成有齿部10。
在与该齿部10的图示左端侧的齿部端面10a隔着空间S在轴向上相隔规定距离的位置向径向外侧突出形成有突起部11，由该突起部11构成定位部，突起部11的左端面成为抵接面11a，该抵接面11a的左外周成为嵌合面。
上述空间S是形成为环形槽状的空间，将该空间S的轴向距离设定为这样的距离：在用切齿工具对上述齿部10进行齿加工时、突起部11不会妨碍齿部10的切齿。
这样，用切齿工具对齿部10进行切齿而形成齿轮主体75a，在组装固定在该齿轮主体75a上的离合齿轮95中，在图示右端侧外周形成有齿部95a，朝向图示左端侧在外周形成有倾斜状的锥形部95b，在内周形成有卡合孔13，在该卡合孔13的轴向大致中央部向内侧突出地突出形成有内侧突起14，该内侧突起14的图示右端面成为抵接面14a，内侧突起14的内周面成为嵌合面14b。
如图3所示，将这样形成的离合齿轮95如箭头所示那样从左侧嵌在齿轮主体75a上时，离合齿轮95的内侧突起14的抵接面14a与齿轮主体75a的突起部11的抵接面11a抵接而被定位，在该状态下，成为离合齿轮95的嵌合面14b嵌套在齿轮主体75a的嵌合面12上的状态，在该组装状态下，离合齿轮95的图中右端面95c配置在与齿轮主体75a的空间S在轴向重叠的位置，设定成在离合齿轮95的右端面95c与齿轮主体75a的齿部端面10a之间形成规定间隙C。
为了在实施提高齿部10的强度的喷丸加工时使喷粒不会嵌入，将该间隙C设定为比喷粒的直径大的尺寸。
如图3所示，在齿轮主体75a上进行定位并安装离合齿轮95，通过焊接将两者固定后，喷射喷粒来提高齿部10的强度，此时，可以将所喷射的喷粒良好地打在齿部10的整个表面上，从而可以确保齿部10的强度，而且，因为将间隙C设定为比喷粒的直径大的尺寸，从而防止喷粒的嵌入。另外，由于也将喷粒喷射到离合齿轮95的齿部95a上，所以可以确保齿部95a的强度，并且去除齿部95a的毛边。
另外，因为是将离合齿轮95定位成在轴向上与齿轮主体75a的齿部10与突起部11之间的空间S重叠的状态下将离合齿轮95固定，所以可以实现缩短整体的轴向长度，可以使整体小型化。
这样，可以使离合齿轮95良好地定位、固定在最小尺寸的5档用从动齿轮75上，在比该5档用从动齿轮75大的4档用从动齿轮74、3档用从动齿轮73、2档用从动齿轮72上也可以采用同样的结构，从而可以缩短轴向长度地组装固定离合齿轮94、93、92。
另外，虽然在本例子的变速箱1中，是将最小尺寸的1档用驱动齿轮51一体形成于第1输入轴3上，所以不需要采用上述那样的结构，但是，在具有将1档用驱动齿轮51可空转地设置在第1输入轴3上、由同步机构选择性地将该1档用驱动齿轮51固定在第1输入轴3上的结构的变速箱中，在该最小尺寸的1档用驱动齿轮51上采用这种结构，可以缩短轴向长度地组装固定离合齿轮，可以使变速箱1整体小型化。
另外，在这样将1档用驱动齿轮51可空转地设置在第2输入轴4的情况下，更能体现本发明的齿轮组结构的效果。即，其原因是：为了将第2输入轴4形成为中空轴，而必须形成比较大的轴径，如将最小齿轮直径的1档用驱动齿轮51可空转地设置在这样的第2输入轴4上，则设置用于使离合齿轮91与1档用驱动齿轮51抵接来进行轴向定位的齿轮缘变得更加困难。
实施例2
以下，由图4的分解图与图5的组装图中所示的是第2实施例，在该第2实施例中也采用将离合齿轮95良好地定位在图1的变速箱1中的最小型的齿轮、即5档用从动齿轮75的齿轮主体75a来缩短轴向长度地将离合齿轮95组装固定到从动齿轮75上的结构。
在第2实施例中，在齿轮主体75a的齿部10的图示左侧形成有空间S，在从空间S的图示左侧到齿轮主体75a的左端面75c的宽度长度向径向外侧突出地一体形成有突起部11，在该齿轮主体75a中，突起部11右端的垂直面成为离合齿轮95所抵接的抵接面11a，而且突起部11的外周面成为嵌合面12。在该齿轮主体75a中也将空间S的轴向尺寸设定为这样的尺寸：在用切齿工具对齿部10切齿时、可以使切齿工具不受突起部11妨碍地进行切齿。
另一方面，在在外周形成有齿部95a的离合齿轮95的图示右端面95c侧，向径向内侧突出地一体形成有内侧突起14，将该内侧突起14的内径尺寸设定为比齿轮主体75a的齿部10的外径尺寸稍微大一些的直径，而且将内侧突起14的内径尺寸设定为比齿轮主体75a的突起部11的外径尺寸小。该内侧突起14的图示左端面成为抵接面14a，将比该抵接面14a更靠左侧的卡合孔13的内周面设定为嵌合面14b。
可以将这样的离合齿轮95从图示右侧定位、组装到齿轮主体75a上，此时，离合齿轮95的内侧突起14的抵接面14a与齿轮主体75a的突起部11的抵接面11a抵接，而被良好定位，在该状态下，成为离合齿轮95的嵌合面14b与齿轮主体75a的嵌合面12被嵌合的状态，可以通过焊接将这部分固定，在该组装状态下，设定成在离合齿轮95的右端面95c与齿轮主体75a的齿部端面10a之间形成有比喷粒的直径大的间隙C，在组装固定后，可以良好地进行通过喷射喷粒来提高齿部10的齿根强度的加工，此时可以良好地防止喷粒的嵌入。另外，由于也将喷粒喷射在离合齿轮95的齿部95a上，所以可以确保齿部95a的强度，并且去除齿部95a的毛边。
实施例3
以下，由图6的分解图与图7的组装图表示是第3实施例。
第3实施例的齿轮主体75a做成与第2实施例的齿轮主体75a同样的形状，在外周的齿部10的齿轮端面10a的图示左侧形成空间S，在空间S的图示左侧形成有延伸到左端面75c，向径向外方突出的突起部11，该突起部11的外周成为嵌合面12，将该突起部11的左端面、即齿轮主体75a的左端面75c在本例中设定为齿轮主体75a侧的抵接面11a。
另一方面，离合齿轮95中，形成在外周上的锥形部95b的内周侧向内径方向突起地一体形成有内侧突起14，该内侧突起14的图示右端面成为抵接面14a，将该抵接面14a的右侧卡合孔13的内周设定为嵌合面14b。
另外，离合齿轮95的卡合孔13的内径做得比齿轮主体75a的齿部10的外径尺寸稍微大一些，与齿轮主体75a的突起部11的外径尺寸相匹配，在将离合齿轮95从左侧嵌套组装在齿轮主体75a上时，齿轮主体75a的突起部11外周的嵌合面12被嵌合在离合齿轮95的卡合孔13内周的嵌合面14b中，离合齿轮95的内侧突起14的抵接面14a与由齿轮主体75a的突起部11的左侧面构成的抵接面11a抵接而被定位，在该被定位的组装状态下，齿轮主体75a的齿部端面10a与离合齿轮95的右端面95c之间形成间隙C，将该间隙C的尺寸设定为比喷粒的直径大的尺寸。
由于，如这样在本例中也定位成离合齿轮95的至少一部分在轴向上与齿轮主体75a的空间S重叠地将离合齿轮95安装固定在齿轮主体75a上，因此可以实现缩短轴向长度、小型化，因为形成有空间S，所以在组装前，可以在齿轮主体75a上良好地用切齿工具对齿部10进行加工，组装离合齿轮95之后，可以通过喷丸处理喷射喷粒来良好地提高齿部10的齿根强度。另外，由于也将喷粒喷射到离合齿轮95的齿部95a上，所以可以确保齿部95a的强度并去除齿部95a的毛边。

Claims (4)

1.一种齿轮组，具有齿轮主体与离合齿轮，
该齿轮主体具有齿部及定位部，该齿部用于以规定的齿轮传动比增大或减小旋转轴的转速，该定位部在沿轴向与该齿部相隔规定距离的位置与该齿部形成一体，
在上述齿部与上述定位部之间，形成有规定的空间，
该离合齿轮由该定位部定位成该离合齿轮的至少一部分在轴向上同上述空间重叠，在该状态下，将该离合齿轮安装固定在该齿轮主体上。
2.根据权利要求1所述的齿轮组，在该齿轮组中，
上述定位部是在沿轴向与上述齿部相隔规定距离的位置处向径向外方突出形成的突起部，通过使上述离合齿轮的一部分在轴向上与该突起部抵接来进行该离合齿轮的定位。
3.一种变速箱，具有多个驱动用变速齿轮、与这些驱动用变速齿轮啮合的多个从动变速齿轮，
具有将上述驱动变速齿轮中的最小直径的驱动变速齿轮与上述从动变速齿轮中的最小直径的从动变速齿轮的至少一方作为上述齿轮本体的上述权利要求1或权利要求2所述的齿轮组。
4.一种齿轮组制造方法，包括：
(a)对在具有齿部与定位部的齿轮主体上的上述齿部进行切齿加工，该齿部用于以规定的齿轮传动比增大或减小旋转轴的转速，该定位部在沿轴向与该齿部相隔规定距离的位置与该齿部形成一体，在上述齿部与上述定位部之间，形成有规定的空间，
(b)由上述定位部将离合齿轮定位成该离合齿轮的至少一部分在轴向上同上述空间重叠，
(c)在由上述定位部对上述离合齿轮进行定位后的状态下，将上述离合齿轮安装固定到上述齿轮主体上。
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