JP2002528273A - シフトギアホイールの製造方法、その方法を実施する装置並びにその方法で製造されたシフトギアホイール - Google Patents
シフトギアホイールの製造方法、その方法を実施する装置並びにその方法で製造されたシフトギアホイールInfo
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Abstract
Description
アンダーカットを有するものを備えたシフトギアホイールの製造方法に関する。
ションに使用される。先ず、一般的な理解として、図1及び図2a〜図2cを参
照して従来技術に属するシンクロユニットの一部について説明する。
リング2、摺動スリーブ3及びシンクロナイザー本体4を分解して示す図である
。
一体的に形成されている。クラッチ本体7は、複数のシフト歯5を有する同軸の
リングを備え、該歯5は、(アンダーカットを形成する同軸の溝6から出発して
)軸線方向左側に延びると共に、空回りホイール1の端面より突出する。このシ
フト歯5の幅が(歯先から出発して)溝6の基部の方向に減少するように、該シ
フト歯5は軸線方向のアンダカットを有する。シフト歯5の歯先には、ルーフ形
状が与えられていると共に、該歯は軸線に直角な方向の輪状面14まで延びてい
る。該輪状面14からは同軸の摩擦円錐体8が起立する。
ト歯9は軸線に直角に延びる2つの環状面の間にあって、軸方向に延びる。シン
クロリング2の内面には、クラッチ本体7の摩擦円錐体8が係合する。
であるが、シンクロナイザー本体4上で回転不能であるように配置されている。
そのため、シンクロナイザー本体4は軸方向に延びる歯13を有し、該歯13が
摺動スリーブ13の内側のシフト歯12と噛み合う。該摺動スリーブのシフト歯
12は、同様にその軸方向の両端部の近傍にアンダーカットを備える。
つのシフト位置で示す展開断面図である。
スリーブ3は中央に位置する。クラッチ本体を備えた空回りホイール1とその他
の空回りホイール(図示せず)とはシンクロナイザー本体に対して回転自在であ
る。摺動スリーブ3のシフト歯12、シンクロリング2のシフト歯9及びクラッ
チ本体のシフト歯は相互に間隔を置いて位置する。
とシンクロリング2とは右側に移動させられている。従って、シンクロリング2
は、クラッチ本体7の摩擦円錐体8と摩擦係合状態になると共に、回転されられ
るので、摺動スリーブのシフト歯12とシンクロリング2のシフト歯9とはそれ
らルーフ形状のスロープ部で相互に当接する。
右側に摺動するので、摺動スリーブ3の歯12がシンクロリング2のシフト歯9
間を完全に貫通して噛み合うと共に、クラッチ本体7のシフト歯5の間に突出す
る。トルクを伝達する場合、摺動スリーブ3のシフト歯12のアンダカットとク
ラッチ本体7のシフト歯5のアンダカットとが背中あわせで係合し、それによっ
て、トランスミッション要素の軸方向の離脱が防止される。これがアンダカット
の目的である。
て種々の方法が知られている。
のものでは、先ず、平行に延びる歯元の面を粗いプレスにより形成し、そして、
ルーフ形状を与えるように仕上げエッジ加工することで、アンダカットを有する
歯を備えたテーパ状のギアホイールが製造される。
な伝動部材が設けられたシンクロ部品の製造方法は知られている(ドイツ国特許
第34 27 156号)。このものでは、半製品を製造するために先ず粗い鍛造が行わ
れる。これにより、その伝動部材は、仕上げ加工された歯先の高さより高い寸法
の歯を備えている。次いで、歯が、鍛造型に対してその半径方向外側で支持され
ている間、先ず、歯先が粗いエッジ加工されるような方法で、複数の校正打撃処
理によって冷間半製品が加工される。同時に、粗いエッジ加工またはさらなる校
正打撃処理のいずれによっても各歯の部位にひずみ硬化が生じる。次いで、歯先
にルーフ形状が与えられかつ歯元の面がそのアンダカットに対応する傾斜を有す
るほどに、歯先が仕上げエッジ加工される。
、ドイツ国特許公開第34 38 454号から知られている。ここでは、先ず、第1作
業段階において、加圧下で変形可能な加工材料から冷間鍛造または熱間鍛造によ
って丸いロッド状の半製品が形成される。第2作業段階では、半製品が鍛造型を
使用してプレスされる。この段階では、所定の仕上げ寸法と、同時にテーパ面の
突出部とが得られる。第3作業段階では、テーパ面の突出部が歯の輪郭にもたら
される。第4作業段階では、歯の輪郭にアンダカットが備えられるほどに、歯の
輪郭が、テーパ面の突出部の反対側の端部の端面から鍛造型内でプレスされる。
ールの非切削式製造方法を提供することにある。これにより、特に実施が容易に
なると共に、多量生産に最適となる。
。
に、再現された製品をもたらすという効果を奏する。本発明は簡単であると共に
、時間とコストを節約させる。
る。
徴は請求の範囲第6項記載の主題にある。
仕上加工されたシフトギアホイール1を収容する下型21の形で示す。図3〜図
11においてシフトギアホイール1の符号として、図1でクラッチ本体7を備え
た空回りホイール1に使用した符号と同一のものを使用する。シフトギアホイー
ル1の軸線は符号15で示し、以下では、「回転軸」と称する。
のくぼみ部17が設けられ、そのエッジ部には、複数の凹状の歯入れ部(Zahnau
snehmung)18が位置している。該凹状歯入れ部は、成形具16の軸方向であっ
て、その端面方向にも、及び半径方向であって、その内側方向にも開口している
。成形具は、下型21に対して駆動部材(図示せず)によって章動運動(回り揺
動運動:taumelnde Kreisbewegung)させられる。この場合、章動角(Taumelwink
le)τは調整可能である。この章動軸線は符号19で示される。章動角τが0°
より大きい場合、回転軸線15と章動軸線19とは交点14において交差する。
章動運動を行う間、章動軸線19は回転軸15を中心として回転する。従って、
成形具16は、その都度、一点において成形のためにシフトギアホイール1の関
連するシフト歯5と集中的な接触状態にあり、他方で、軸方向に対向する位置で
は、(章動角τに依存して)成形具16とそれに対応するシフトギアホイール1
のシフト歯5との間に部分的な或いは全体的な間隙が生じる。
した後に、エジェクタ22を用いて下型21から押し出し可能である。
のシフト歯5のA−A線に沿った断面図である。このことは、その都度、後側の
シフト歯5を考察していることを意味する。それに加えて、図4〜図10の右側
には、章動軸線19とシフトギアホイール1の回転軸線15との交点の上方で章
動軸線19の位置xが判るようにした円がそれぞれ示されている。章動軸線19
の位置xから章動角τが推測できる。
ず、半製品の形であるシフトギアホイール上に成形具16が設置されることを意
味する。シフトギアホイール半製品1は粗成形のシフト歯5を備えている。この
粗成形の歯5は平行な歯元の面23と24を備えている。この歯元の面の軸方向
の端部には丸み部27が備えられている。しかしながら、この丸み部27に代え
て、粗成形のシフト歯5に、既にルーフ形状を与えておくこともできる。それに
対応して、成形具16には凹状の歯入れ部18が設けられている。そのため(シ
フト歯にルーフ形状が与えられていない場合)、この凹状歯入れ部には、粗成形
のシフト歯5にルーフ形状を与えるためにくさび状の基部が備えられる。凹状の
歯入れ部18の境界エッジ部25と26は、(後述する)アンダカットを形成す
るのに用いられる。断面図に並べて示した円から理解されるように、回転軸線1
5と章動軸線19とは間隔なしに(τ=0°)同軸線上にある。
一例として記載されている。
調整される。この章動角は、断面図に並べて示した円上の章動軸線19の位置x
から明らかになる。ここでは、章動軸19が軸15の上方に位置する。このこと
は、今のところ成形具16が回転軸15を中心とする回り運動を行わないことを
意味する。この第一製造段階の間、粗成形のシフト歯5には、僅かながらルーフ
形状が与えられると共に、シフト歯5は僅かだけ幅広になる。
される。ここでは、章動軸線19は軸15の右側に位置する。このことは、章動
軸線19、つまり章動軸線によって成形具16が図5に対して90°の位置まで
回り運動を行うことを意味する。凹状歯入れ部18の境界エッジ部26が粗成形
のシフト歯5にアンダカットを形成していることが断面図から明確になる。歯元
の面24はもはや直線状ではなく、凹状になる。
の回り運動した後の状態を示す。現在図示するシフト歯5の位置での成形具16
は、シフト歯5と凹状歯入れ部18とが離脱することなしに、シフトギアホイー
ル半製品1に対して持ち上げられている 図8では、章動軸線19が270°の回り運動を行っている。ここでは、成形
具16が、未だ部分的に粗成形のシフト歯5の方向に再び下降し、そして、シフ
ト歯の左側の歯元の面に凹状のアンダカットを形成している。従って、歯元の面
23はもはや直線状ではなく、同様の凹状になる。
、章動角τは0°まで戻される。回転軸線15と章動軸線19とは、間隔を置か
ず、相互に平行である。
からその最大角度まで連続的に増加される。そして、複数の章動運動における殆
どの手順では、最大角のまま保持される。最後に、さらに実施する章動運動での
手順の進行中、章動角は0°まで連続的に減少される。
ために、実際には同じ操作を再び繰り返すことができる。この場合、回り運動は
反対方向にもたらされる。
に調整可能である。現在の方法では、シフト歯での所望のアンダカット角が最大
章動角に対応し、その章動角で方法を実施する装置が操作される。
なければならないか、または成形具16の凹状歯入れ部の側面に適当なアンダカ
ットを設ける。この場合、シフト歯5に所定のアンダカット角を達成するために
、最大章動角を大きくすることと、凹状の歯入れ部18の側面30.31のアン
ダカット角を大きくすることとを組合わせることができる。従って、例えば、凹
状歯入れ部18に2.3°のアンダカット角を設けると共に、最大章動角を2°
とすることで、シフト歯5に4.3°のアンダカット角が達成される。
0は図9に対応している。
ある。ここでは、シフト歯5が溝6内に部分的に埋没し、その結果、シフトギア
ホイール1が全体として比較的平坦な構造になることが特に明らかになる。従来
の方法では、溝深さbに対する溝幅aの比率を一定の比率以下にすることは不可
能である。本発明の方法では、ここで述べる種のシフトギアホイールを可能なか
ぎり平坦に製造する所望の目的のために、より有利となる。
調して示すものであることに言及する。縮尺どおりの図面では、これらの特徴は
ほとんど識別できないであろう。
のであり、それによって本発明の本質的内容に影響を与えることなく変更できる
ことに言及する。
に使用されることを指摘する。最も一般的な章動プレスは、例えば、その部品の
運動に応じて3つのタイプに分類できる。
1が駆動されて回転軸15を中心として回転運動を行う。上側の成形具16は、
章動角τで傾斜した章動軸線19を中心として下型21の回転運動と同期して回
転する。成形操作の間の持ち上げ運動に相応する並進運動は、同様に、上側の成
形具16を介して液圧式で与えられる。成形具16が駆動されず回転運動を行う
場合、即ち、成形具16が章動軸線19を中心としてシフトギアホイールと協働
して回転自在である場合、章動プレスの種類は1Aになる。他方で、付加的に成
形具16が駆動されて回転運動を行う場合、この章動プレスの種類は1Bになる
。
転運動のいずれも行わない。シフトギアホイール1は、加工操作の間、固定であ
る。その代わり、上側の成形具16は全3つの運動、即ち、章動軸19を中心と
した回転、垂直な回転軸15を中心とした章動運動、並びに液圧駆動される軸方
向の並進運動を行う。
が、最も一般的な章動プレスである。ここでは、液圧駆動される並進運動は、装
置の下側にあるシリンダによって行われる。章動運動は、上述の成形具16によ
って与えられ、他方で、下型21及びシフトギアホイール1は固定されたままで
ある。
がシフトギアホイール及びまたはシフトギアホイール半製品に対して章動運動を
行うということにある。この場合、章動運動の動作の個々の要素が章動プレスの
種々の工具にどのように割り当てられるがは根本的にとるに足りないことである
。
場合、その部品はアンダカットを有するシフト歯を備えたシフトギアホイールで
ある。
、3つの異なるシフト位置で示す展開断面図である。
である。
されたシフトギアホイールの歯のA−A線に沿った断面図である。
されたシフトギアホイールの歯のA−A線に沿った断面図である。
されたシフトギアホイールの歯のA−A線に沿った断面図である。
されたシフトギアホイールの歯のA−A線に沿った断面図である。
されたシフトギアホイールの歯のA−A線に沿った断面図である。
されたシフトギアホイールの歯のA−A線に沿った断面図である。
ーカットを備えている。
トギアホイールの部分断面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 同軸に配置されかつ軸方向に突出するシフト歯であって、軸方
向にアンダカットを有するものを備えたシフトギアホイールを製造する方法にお
いて、 a)同軸に配置されかつ軸方向に突出する粗成形の歯を備えたシフトギアホイ
ール半製品であって、歯元の面が軸方向に延びるものを、それに対応する軸方向
の凹状歯入れ部を備えた成形具と係合し、その際、シフトギアホイール半製品の
粗成形のシフト歯を、遊びもって凹状歯入れ部に係合する段階と、 b)所望のアンダカットを形成するように、凹状歯入れ部の輪郭部がシフトギ
アホイール半製品の粗成形の歯の歯元の面に渡ってプレスしかつ材料成形する方
法で移動するような態様で、互いに対して章動運動させる段階と、 c)加工されたシフトギアホイールと成形具とを相互に分離する段階とを含む
ことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 段階a)の間、シフトギアホイール半製品と成形具とを相互に同
軸となるように位置合わせすることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 段階c)の間、シフトギアホイール半製品と成形具とを、同様に
、相互に同軸となるように位置合わせすることを特徴とする請求項1または請求
項2記載の方法。 - 【請求項4】 段階(b)の間、章動運動の進行中におけるシフトギアホイール
半製品と成形具との間の章動角を0°から最大章動角まで連続的に増加させ、次
いで、最大章動角で保持し、最後に0°まで減少させることをことを特徴とする
請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項5】 段階(b)において、章動運動を一方向に行い、次いで、章動運
動を逆方向に繰り返すことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つに記
載の方法。 - 【請求項6】 請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の方法を実施するため
の装置において、 軸方向に延びる粗成形のシフト歯を有するリングを備えたシフトギアホイール
半製品用収容部品と、環状のくぼみ部を有する成形具であって、そのエッジ部に
、該成形具の端面に向かって軸方向にかつ半径方向内側に開口した凹状歯入れ部
を位置させたものと、駆動部材であって、収容部品と成形具とを調整可能な章動
角で互いに対して章動運動させるものとを備えることを特徴とする装置。 - 【請求項7】 成形具の凹状歯入れ部の側面が軸方向に延びるか、または−成形
具の端面方向から見て−軸線方向のアンダカットを有することを特徴とする請求
項6記載の装置。 - 【請求項8】 請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の方法で製造された、
軸方向に延びるシフト歯を有するリングを備えたシフトギアホイールにおいて、 シフト歯の軸線方向に突出した歯先がその中央領域より幅広になるように、歯
元の面は凹状に形成され、アンダカットが形成されることを特徴とするシフトギ
アホイール。
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