JP2000317570A - ギヤの製造方法 - Google Patents

ギヤの製造方法

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JP2000317570A
JP2000317570A JP11125507A JP12550799A JP2000317570A JP 2000317570 A JP2000317570 A JP 2000317570A JP 11125507 A JP11125507 A JP 11125507A JP 12550799 A JP12550799 A JP 12550799A JP 2000317570 A JP2000317570 A JP 2000317570A
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gear
forging
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rim
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JP11125507A
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Kyoji Murakami
恭二 村上
Tokuho Nobo
徳穂 野母
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Samtech Corp
Original Assignee
Samtech Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 貫通窓周面の面粗度が高いギヤを容易にか
つ安価に得る。 【解決手段】 正規の仕上げ寸法よりも小さ目の貫通窓
g´3をボスg1とリムg2との間に熱間鍛造又は温間
鍛造により貫通形成する。次いで、小さ目の貫通窓g´
3を冷間コイニングにより正規の仕上げ寸法に形成す
る。その後、歯部g4を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、貫通窓を有する
ギヤを主に鍛造により製造する方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ギヤのタイプとして、ボスとリムとを複
数のアームで一体に連結し、隣り合うアーム間に貫通窓
を形成することで軽量化を図るようにしたものがある。
自動車等のトランスミッションに組み込まれているギヤ
にも、ボスとリムとの間に貫通窓が形成されているもの
がある。これは軽量化を目的とするよりは、むしろトル
クを変速して伝えるという機能上から設けられているも
のであり、相手側のギヤに設けられた嵌合突起を上記貫
通窓に嵌脱させて相手側のギヤとの間で回転を断続する
ようになっている。
【0003】一般に、このような貫通窓を有するギヤで
は、貫通窓をミーリング等の機械加工により削り出す
か、あるいは熱間鍛造又は温間鍛造にて壁付き状態の未
貫通窓とし、旋削にてこの壁を削り取って貫通させるよ
うにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の前者
の方法は、貫通窓を何もないところから機械加工のみで
削り出すため、時間が掛かってコストが高く付くととも
に、ミーリング等の機械加工では貫通窓周面の面粗度が
悪いという欠点がある。特に、上述の如きトランスミッ
ションギヤの貫通窓は、相手側のギヤの嵌合突起の嵌脱
状態如何がトランスミッションの機能に影響を及ぼすこ
とから、貫通窓周面に高精度の面粗度が要求されるた
め、この方法は採用し難い。
【0005】一方、後者の方法では、貫通窓を形成する
前に一旦未貫通窓としているため、貫通窓の形成は薄い
壁を旋削すればよいことから、前者の場合に比べて貫通
窓の形成作業は比較的容易であるが、貫通させるための
旋削工程が必要で手間が掛かることには違いがない。
【0006】この発明はかかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、貫通窓周面の面粗度
が高いギヤを容易にかつ安価に得ることである。
【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、この発明は、熱間鍛造又は温間鍛造と冷間鍛造との
各々の長所を取り入れたことを特徴とする。
【0008】具体的には、この発明は、ボスとリムとの
間に貫通窓を有するギヤを鍛造工程を経て製造するギヤ
の製造方法を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【0009】すなわち、請求項1に記載の発明は、正規
の仕上げ寸法よりも小さ目の貫通窓をボスとリムとの間
に熱間鍛造又は温間鍛造により貫通形成する。次いで、
上記小さ目の貫通窓を冷間コイニングにより正規の仕上
げ寸法に形成する。その後、歯部を形成することを特徴
とする。
【0010】上記の構成により、請求項1に記載の発明
では、冷間鍛造に比べて低圧力で鍛造できる熱間鍛造又
は温間鍛造により小さ目の貫通窓が予め貫通形成され、
その後に行われる冷間コイニングの高圧力でないと打抜
きできないという短所が補われる。その後、熱間鍛造又
は温間鍛造に比べて高精度の面粗度を出せる冷間コイニ
ングにより、前段工程で予め形成している小さ目の貫通
窓が低圧力で押し広げられ、正規の仕上げ寸法の貫通窓
になる。
【0011】このように、熱間鍛造又は温間鍛造と冷間
コイニングとの各々の長所を有効に活用することから、
時間が掛かってコストの高騰を招く機械加工が不要にな
り、貫通窓周面の面粗度が高いギヤが簡単にかつ安価に
得られる。
【0012】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、ギヤは、トランスミッションギヤであ
ることを特徴とする。
【0013】上記の構成により、請求項2に記載の発明
では、ギヤの種類が特定される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面に基づいて説明する。
【0015】図4(a)及び図4(b)はこの発明の実
施の形態に係る製造方法により得られたギヤとしてのト
ランスミッションギヤGを示す。このトランスミッショ
ンギヤGは鍛造品であり、シャフト10が挿入されるボ
スg1とその外側の同心円上にあるリムg2との間に5
つの貫通窓g3が周方向に等間隔に貫通形成されてい
る。また、上記リムg2外周には複数の歯部g4が全周
に亘って形成されている。上記トランスミッションギヤ
Gは、図4(b)に二点鎖線で示す相手側のトランスミ
ッションギヤ11との間でトルクを変速して伝えるよう
回転を断続するようになっており、上記貫通窓g3はそ
のためのものである。上記相手側のトランスミッション
ギヤ11は、リム12外周に複数の歯部13が全周に亘
って形成されているとともに、ボス14内周に複数のス
プライン溝15が形成され、かつ上記ボス14端面には
5つの嵌合突起16が周方向に等間隔に突設されてい
る。この嵌合突起16は、上記トランスミッションギヤ
Gの貫通窓g3に嵌脱するようになっており、そのため
に、上記相手側のトランスミッションギヤ11は、シャ
フト10にスプライン溝15を介して軸心方向に移動自
在にスプライン結合されている。一方、上記トランスミ
ッションギヤGは、シャフト10の軸心周りに回動自在
になっている。これにより、両トランスミッションギヤ
G,11間で回転を断続してトルクの変速を可能にして
いる。
【0016】このようなトランスミッションギヤGは、
図1に示す工程を経て製造される。
【0017】その製造方法を説明するに、まず、棒材切
断工程1で、SC鋼、SCM鋼、SNCM鋼、SNC鋼
及びSCR鋼等の鋼材からなる棒材を切断し、得ようと
するトランスミッションギヤGの寸法に見合った素材A
1を得る。
【0018】次いで、加熱工程2で、上記素材A1をそ
の種類、寸法及び重量に応じて予め設定された温度で熱
間鍛造に適した温度になるように加熱する。
【0019】その後、熱間鍛造工程3の据込み工程3−
1で、上記加熱された素材A1を圧搾して据込み成形
し、据込み成形品(ブランク材)A2とする。その際、
この据込み成形品A2の外径は完成品としてのトランス
ミッションギヤGの外径に合わせる。
【0020】しかる後、熱間鍛造工程3の成形工程3−
2で、上記据込み成形品A2をトランスミッションギヤ
Gの形状に成形し、外形類似品G´とする。この段階で
は、外形類似品G´には貫通したボスg1は形成されて
おらず、壁付き状態の未貫通ボスg´1である。リムg
2は完成品と同じ形状に成形されているが、リムg2と
上記未貫通ボスg´1との間には貫通窓g3は未だ形成
されていない。
【0021】次に、熱間鍛造工程3の底抜き工程3−3
で、上記外形類似品G´の未貫通ボスg´1の壁を取り
除いて貫通したボスg1を形成する。
【0022】その後、熱間鍛造工程3の窓抜き工程3−
4で、上記外形類似品G´のボスg1とリムg2との間
に正規の仕上げ寸法よりも小さ目の貫通窓g´3を5つ
貫通形成する。
【0023】これに続いて、焼準・焼鈍工程4及びショ
ットブラス工程5を経て表面処理工程6で、金型と製品
とが焼き付かないように上記外形類似品G´にボンデ処
理を施す。
【0024】さらにその後、冷間鍛造工程7で、上記外
形類似品G´の小さ目の貫通窓g´3を冷間コイニング
により押し広げて正規の仕上げ寸法の貫通窓g3に形成
する。この冷間コイニングに用いる鍛造金型を図2に示
す。図2に示すように、この鍛造金型は、第1及び第2
ホルダ100,101及び第1及び第2スペーサ10
3,104に保持された第1及び第2成形ダイ105,
106を備え、この第2成形ダイ106の中心にはセン
タピン107が上端を突出させて挿着されている。ま
た、その周りには複数本のノックアウトピン(図2では
1本のみ現れる)108が上方に突出可能に挿入されて
いる。そして、冷間コイニングに際しては、上記第1及
び第2成形ダイ105,106で構成される凹所に上記
表面処理工程6を経た外形類似品G´をセットし、上記
ノックアウトピン108に対応する孔部109bを有す
るインサートパンチ109が挿着された成形パンチ11
0を下降させて圧縮すればよい。これにより、外形類似
品G´が成形パンチ110で押圧され、第2成形ダイ1
06の突起106aが外形類似品G´の小さ目の貫通窓
g´3に圧入され、貫通窓g´3が押し広げられて正規
の仕上げ寸法の貫通窓g3になる。この際、上記第2成
形ダイ106の突起106aは、貫通窓g´3を十分に
押し広げるようにインサートパンチ109先端の凹所1
09aに臨むようになっている。この段階の外形類似品
G´の状態を図3(a)及び図3(b)に示す。
【0025】その後、上記成形パンチ110をインサー
トパンチ109と共に上昇させ、ノックアウトピン10
8を上方に突出させて上記外形類似品G´を蹴り出し、
歯部成形工程8で上記リムg2外周に歯部g4を形成
し、図4(a)及び図4(b)に示すように、ボスg1
とリムg2との間に5つの貫通窓g3を有する完成品と
してのトランスミッションギヤGを得る。
【0026】このように、本例では、冷間鍛造に比べて
低圧力で鍛造できる熱間鍛造により小さ目の貫通窓g´
3を予め貫通形成し、これにより、その後に行われる冷
間コイニングの高圧力でないと打抜きできないという短
所を補った後、熱間鍛造に比べて高精度の面粗度を出せ
る冷間コイニングにより、前段工程で予め形成している
小さ目の貫通窓g´3を低圧力で押し広げ、正規の仕上
げ寸法の貫通窓g3を形成する。つまり、熱間鍛造と冷
間コイニングとの各々の長所を有効に活用するので、時
間が掛かってコストの高騰を招く機械加工をしなくて済
み、貫通窓g3周面の面粗度が高いトランスミッション
ギヤGを簡単にかつ安価に得ることができる。
【0027】なお、ギヤの用途や材質等によっては、上
記熱間鍛造工程3に代えて温間鍛造工程を採用しても構
わない。また、ギヤも貫通窓を有するものであれば、ト
ランスミッションギヤG以外のギヤであっても構わな
い。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、この発明方法によ
れば、正規の仕上げ寸法よりも小さ目の貫通窓をボスと
リムとの間に熱間鍛造又は温間鍛造により貫通形成した
後、上記小さ目の貫通窓を冷間コイニングにより正規の
仕上げ寸法に形成するので、熱間鍛造又は温間鍛造と冷
間コイニングとの各々の長所を生かして貫通窓周面の面
粗度の高いギヤを簡単にかつ安価に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係るギヤ製造方法の製
造工程図である。
【図2】冷間鍛造工程で使用した鍛造金型の縦断面図で
ある。
【図3】(a)は歯部形成前のトランスミッションギヤ
の正面図、(b)は(a)のIII −III 線における断面
図である。
【図4】(a)は完成品としてのトランスミッションギ
ヤの正面図、(b)は(a)のIV−IV線における断面図
である。
【符号の説明】
G トランスミッションギヤ g1 ボス g2 リム g3 貫通窓 g´3 小さ目の貫通窓 g4 歯部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4E087 AA10 BA17 CA11 CA13 CA17 CA21 CA22 CA31 CA33 CB01 CB02 CB03 DB03 DB05 DB06 DB15 DB18 DB24 EC12 EC17 EC22 EC37 EC46 EC54 ED33 HA01 HA02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボスとリムとの間に貫通窓を有するギヤ
    を鍛造工程を経て製造するギヤの製造方法であって、 正規の仕上げ寸法よりも小さ目の貫通窓をボスとリムと
    の間に熱間鍛造又は温間鍛造により貫通形成し、 次いで、上記小さ目の貫通窓を冷間コイニングにより正
    規の仕上げ寸法に形成し、 その後、歯部を形成することを特徴とするギヤの製造方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のギヤの製造方法におい
    て、 ギヤは、トランスミッションギヤであることを特徴とす
    るギヤの製造方法。
JP11125507A 1999-05-06 1999-05-06 ギヤの製造方法 Pending JP2000317570A (ja)

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