JP2010071372A

JP2010071372A - ギヤの接合方法

Info

Publication number: JP2010071372A
Application number: JP2008238583A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Baba; 伸一馬場
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-09-17
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2010-04-02
Anticipated expiration: 2028-09-17
Also published as: JP5093017B2

Abstract

【課題】製造コストの低減を図ることのできるギヤの接合方法を提供すること。
【解決手段】ギヤ５０に接合される接合部材であるシャフト６０とギヤ５０とを嵌合可能に加工する工程と、ギヤ５０とシャフト６０との双方の接合面５３、６３のうち少なくともいずれか一方の接合面に、ギヤ５０とシャフト６０との嵌合時に他方の接合面に接触可能な突起部６８を設ける工程と、ギヤ５０と接合部材とを圧入する工程と、ギヤ５０とシャフト６０とを圧入後に電流を流す工程と、を含んでギヤ５０とシャフト６０とを接合する。これにより、ギヤ５０とシャフト６０とは、接合面５３、６３における突起部６８の部分にのみ電気が流れるため、突起部６８が設けられている部分には大電流が流れる。従って、接合面５３、６３における突起部６８の部分は、この大電流によって溶接されるため、ギヤ５０とシャフト６０とは接合される。この結果、製造コストの低減を図ることができる。
【選択図】図２−２

Description

本発明は、ギヤの接合方法に関するものである。特に、この発明は、ギヤに接合部材を挿入することによりギヤと接合部材とを接合するギヤの接合方法に関するものである。

車両等に搭載される変速機には複数のギヤが設けられており、ギヤの組み合わせを変更することにより、動力を伝達する際における変速比を変更し、変速が可能に設けられている。また、このような変速機に設けられているギヤは、回転可能に設けられた部材に接合されることにより、回転可能に設けられている。このため、この回転可能に設けられると共にギヤに接合される部材である接合部材とギヤとは、相対回転が不可の状態で接合されている。

例えば、特許文献１に記載の変速機の同期装置では、ギヤであるドッグ歯と、このドッグ歯と接合する接合部材である歯車のボス部との双方にスプラインが形成されており、このスプラインによるスプライン結合によってドッグ歯とボス部とは接合されている。これにより、ドッグ歯とボス部とは、相対回転が不可の状態で接合される。さらに、特許文献１に記載の変速機の同期装置が有するドッグ歯とボス部とは、スプラインに接着剤を塗布することにより、互いに一体化している。これにより、ドッグ歯の抜けを防止することができる。

特開平１１−２８０７８８号公報

ギヤと接合部材とは、特許文献１のように双方にスプラインを形成してスプライン結合をすることにより相対回転が不可の状態に接合することができるが、スプラインは加工工数が多くなっている。また、ギヤと接合部材とのように、回転軸の軸線方向の抜けも抑制する場合、加工精度を高くする必要があり、製造コストの上昇の要因になる。さらに、スプライン結合によりギヤと接合部材とを接合する場合、スプラインを形成する部分を設ける必要があるため、その分、ギヤの外径が大きくなる場合がある。このため、必要な材料が多くなり、これも製造コストの上昇の要因になる。

また、ギヤと接合部材とはボルトによって接合されている場合があり、例えば、車両が有する駆動輪の左右の駆動輪に対して動力を分配可能な差動装置が有するリングギヤと、当該リングギヤが固定されるデフケースとは、ボルトによって固定される場合が多い。即ち、差動装置では、ギヤとして設けられるリングギヤと、接合部材として設けられる接合部材とは、ボルトによって接合される場合が多くなっている。この場合、ボルトによって締結する部分を設ける必要があるため、これによってもスプラインと同様に加工工数が多くなり、また、ギヤの外径が大きくなり、必要な材料が多くなるため、製造コストの上昇の要因になる。このように、従来のギヤと接合部材とは、双方を接合する構造にする場合に多くの加工が必要であったり、必要となる材料が多くなったりしていたため、製造コストが高くなる傾向にあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製造コストの低減を図ることのできるギヤの接合方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係るギヤの接合方法は、ギヤに接合される接合部材と前記ギヤとを嵌合可能に加工する工程と、前記ギヤと前記接合部材との双方の接合面のうち少なくともいずれか一方の前記接合面に、前記ギヤと前記接合部材との嵌合時に他方の前記接合面に接触可能な突起部を設ける工程と、前記ギヤと前記接合部材とを圧入する工程と、前記ギヤと前記接合部材とを圧入後に電流を流す工程と、を含むことを特徴とする。

この発明では、ギヤと接合部材との双方の接合面のうち少なくともいずれか一方の接合面に突起部を設け、ギヤと接合部材とを圧入した後に電流を流しているので、突起部の部分で溶接することができる。即ち、少なくともいずれか一方の接合面に突起部を設けたギヤと接合部材とを圧入した場合、接合面同士は突起部の部分のみで接触するので、この状態で電流を流した場合、ギヤと接合部材との間を流れる電流は、突起部の部分のみから流れる。このため電流は、狭い経路を流れることになるため、狭い経路となって電流が流れる突起部は、非常に高温になる。これにより、突起部、及び突起部が設けられている接合面の他方の接合面における突起部が接触している部分は、熱によって溶け、溶けた部分は溶接されるため、ギヤと接合部材とは接合される。従って、これらのように接合面に突起部を設けるのみで、ギヤと接合部材とを接合する構造を設けることができるので、双方を接合する構造にする場合における加工が容易になる。また、接合面に突起部を設けるのみで、ギヤと接合部材とを接合する構造を設けることができるので、双方を接合する構造にすることに起因してギヤの外径が大きくなり、必要な材料が多くなることを抑制できる。これらの結果、製造コストの低減を図ることができる。

また、この発明に係るギヤの接合方法は、上記ギヤの接合方法において、前記接合面に前記突起部を設ける工程は、前記接合面に溝を形成することにより前記突起部を設けることを特徴とする。

この発明では、接合面に溝を形成することにより突起部を設けているので、容易に突起部を設けることができる。この結果、より確実に製造コストの低減を図ることができる。

また、この発明に係るギヤの接合方法は、上記ギヤの接合方法において、前記接合部材はシャフトであることを特徴とする。

この発明では、接合部材はシャフトであるため、より確実に製造コストの低減を図ることができる。つまり、ギヤとシャフトは、通常は双方にスプラインを形成し、このスプラインにより接合するが、接合面に突起部を設け、突起部の部分で溶接することによって双方を接合することにより、スプラインが不要になる。これにより、スプラインの加工が不要な分、加工が容易になり、また、スプラインを形成する部分を設ける必要がなくなるので、ギヤの外径を小さくすることができ、必要な材料の量を低減できる。この結果、より確実に製造コストの低減を図ることができる。

また、この発明に係るギヤの接合方法は、上記ギヤの接合方法において、前記接合部材はデフケースであることを特徴とする。

この発明では、接合部材は、車両の動力伝達経路に設けられる差動装置が有するデフケースであるため、より確実に製造コストの低減を図ることができる。つまり、ギヤとデフケースは、通常はボルトによって接合するため、双方にボルトによる接合部分が設けられている。これに対し、接合面に突起部を設け、突起部の部分で溶接することによって双方を接合することにより、このボルトによる接合部分が不要になる。これにより、加工が容易になり、また、ボルトによる接合部分を設ける必要がなくなるので、ギヤの外径を小さくすることができ、それによってギヤ比を大きく取る場合にドリブンギヤを大きくする必要がなくなるためギヤユニットの体格の小型化が達成できると共に、必要な材料の量を低減できる。この結果、より確実に製造コストの低減を図ることができる。

また、この発明に係るギヤの接合方法は、上記ギヤの接合方法において、前記ギヤと前記接合部材とを圧入する工程では、前記ギヤと前記接合部材とを圧入後に電流を流す工程で用いる電極を用いて圧入することを特徴とする。

この発明では、ギヤと接合部材とに電流を流す電極を用いて双方を圧入するので、圧入をする工程と電流を流す工程とで、圧入をする装置と電流を流す装置を変えることが不要になり、これらの工程を連続して行うことができる。これにより、ギヤと接合部材とを接合する際における工数の低減することができ、より容易に接合することができる。この結果、より確実に製造コストの低減を図ることができる。

本発明に係るギヤの接合方法は、製造コストの低減を図ることができる、という効果を奏する。また、本発明に係るギヤの接合方法は、ギヤユニットの小型化を達成できる、という効果を奏する。

以下に、本発明に係るギヤの接合方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、実施例に係るギヤの接合方法で接合されるギヤとシャフトとが組み込まれるトランスアクスルの説明図である。同図に示すトランスアクスル１は車両（図示省略）に搭載されており、手動変速機５とデファレンシャルギヤ４０とを有している。このうち手動変速機５は、車両の走行時の動力源であるエンジン（図示省略）に接続されている。詳しくは、手動変速機５は、間隔を開けて平行に配設されたインプットシャフト７とアウトプットシャフト８とを有しており、このうちインプットシャフト７が、エンジンの出力軸として設けられているクランクシャフトＣＳに、クラッチＣＬを介して接続されている。このインプットシャフト７とアウトプットシャフト８とは、筐体として設けられるトランスミッションケース３内に回転可能に配設されている。

これらのように設けられるインプットシャフト７とアウトプットシャフト８とには、変速ギヤ列が配設されている。この変速ギヤ列は、手動変速機５において、前進５段で、且つ、後退１段の変速段を構成する歯車群として設けられており、インプットシャフト７上に設けられた第１ドライブギヤ１１〜第５ドライブギヤ１５と、アウトプットシャフト８上に設けられた第１ドリブンギヤ２１〜第５ドリブンギヤ２５とにより構成されている。

これらのドライブギヤとドリブンギヤとは、第１ドライブギヤ１１と第１ドリブンギヤ２１、第２ドライブギヤ１２と第２ドリブンギヤ２２、第３ドライブギヤ１３と第３ドリブンギヤ２３、第４ドライブギヤ１４と第４ドリブンギヤ２４、第５ドライブギヤ１５と第５ドリブンギヤ２５とが、それぞれ常時噛み合った状態で設けられている。

また、第１ドリブンギヤ２１と第２ドリブンギヤ２２との間には、変速時に第１ドリブンギヤ２１と第２ドリブンギヤ２２とを同期させる第１シンクロメッシュ３１が設けられている。この第１シンクロメッシュ３１は、第１ドリブンギヤ２１及び第２ドリブンギヤ２２のアウトプットシャフト８に対する結合または空転の状態を作り出すことが可能に設けられている。

第３ドライブギヤ１３と第４ドライブギヤ１４との間には、変速時に第３ドライブギヤ１３と第４ドライブギヤ１４とを同期させる第２シンクロメッシュ３２が設けられている。この第２シンクロメッシュ３２は、第３ドライブギヤ１３及び第４ドライブギヤ１４のインプットシャフト７に対する結合または空転の状態を作り出すことが可能に設けられている。さらに、インプットシャフト７上には、第５ドライブギヤ１５のインプットシャフト７に対する結合または空転の状態を作り出すことが可能な第３シンクロメッシュ３３が設けられている。

この手動変速機５は、第１シンクロメッシュ３１、第２シンクロメッシュ３２及び第３シンクロメッシュ３３を手動で動かし、インプットシャフト７とアウトプットシャフト８に結合されるギヤを選択することにより、インプットシャフト７とアウトプットシャフト８とは、選択したギヤによって回転が伝達可能になる。これにより、手動変速機５は選択したギヤ段が選択され、所望の変速比に変速可能に設けられている。

さらに、インプットシャフト７にはリバースドライブギヤ１６が設けられており、アウトプットシャフト８上にはリバースドリブンギヤ２６が設けられており、詳しくは、リバースドリブンギヤ２６は、第１シンクロメッシュ３１と一体に設けられている。これらのように設けられるリバースドライブギヤ１６とリバースドリブンギヤ２６とは、インプットシャフト７及びアウトプットシャフト８と平行に設けられたシャフトであるアイドラシャフト（図示省略）上に設けられたリバースアイドラギヤ（図示省略）を介して噛み合い可能に設けられている。このため、第１シンクロメッシュ３１を動かし、リバースアイドラギヤを介してリバースドライブギヤ１６とリバースドリブンギヤ２６とを噛み合わせることにより、アウトプットシャフト８の回転を後退方向の回転にすることができる。

また、アウトプットシャフト８にはアウトプットギヤ３５が設けられており、デファレンシャルギヤ４０は、当該デファレンシャルギヤ４０が有するデフリングギヤ４１がアウトプットギヤ３５に噛み合った状態で設けられている。これにより、アウトプットシャフト８の回転はデファレンシャルギヤ４０に伝達可能に設けられている。また、デファレンシャルギヤ４０に伝達された回転は、デフリングギヤ４１が接合されるデフケース４２に内設されるピニオンギヤ４３やサイドギヤ４４を介してドライブシャフト４５に伝達可能に設けられており、さらに、ドライブシャフト４５から車両の駆動輪（図示省略）に伝達可能に設けられている。

トランスアクスル１は、上述したように手動変速機５とデファレンシャルギヤ４０とが設けられており、これらの手動変速機５やデファレンシャルギヤ４０は、ドライブギヤやドリブンギヤなどの様々なギヤや、インプットシャフト７やアウトプットシャフト８などの様々なシャフトが設けられているが、これらのギヤやシャフトの中には、リバースドライブギヤ１６とインプットシャフト７とのように、ギヤとシャフトとが接合され、一体となって設けられているものがある。この場合、シャフトは、ギヤに接合される接合部材として設けられており、ギヤとシャフトは、実施例に係るギヤの接合方法で接合されている。次に、このように一体となって設けられるギヤとシャフトとを、実施例に係るギヤの接合方法で接合する際の各工程について説明する。

図２−１〜図２−４は、図１に示すギヤとシャフトとを接合する際の各工程の説明図であり、図２−１は、シャフトの外径加工とギヤの内径加工とを行う工程の説明図である。一体となって設けられるギヤ５０とシャフト６０とを接合する場合には、まず、ギヤ５０の内径とシャフト６０の外径と加工をすることによりギヤ５０とシャフト６０とを嵌合可能にする工程を実施する。詳しくは、シャフト６０と嵌合可能な穴としてギヤ５０に形成される嵌合穴５１の内周面５２と、シャフト６０の外周面６２とを加工することにより、ギヤ５０の内径とシャフト６０の外径とを同程度の径にし、ギヤ５０とシャフト６０とを嵌合可能に加工する。また、ギヤ５０の嵌合穴５１は、その中心軸が、ギヤ５０が回転をする際における回転軸と同一となる向き及び位置で形成されている。

図２−２は、シャフトに溝を加工する工程の説明図である。次に、シャフト６０の外周面６２に複数の溝６５を加工する工程を実施する。この溝６５は、シャフト６０の外周面６２において、シャフト６０とギヤ５０とを嵌合した際にギヤ５０の内周面５２と嵌合する範囲に位置する面である接合面６３に加工する。また、この溝６５は、シャフト６０の軸線方向に向かって形成される溝６５である縦溝６６と、シャフト６０の周方向に向かって形成される溝６５である周方向溝６７との双方の溝６５を、シャフト６０の接合面６３にそれぞれ複数加工する。このように溝加工を施して接合面６３に溝６５を形成することにより、接合面６３における溝６５以外の部分は、溝６５が形成されている部分に対して突出した形態になり、接合面６３における溝６５以外の部分は、突起部６８となって形成される。即ち、シャフト６０の接合面６３に溝６５を加工する工程は、接合面６３に複数の溝６５を形成することにより、複数の突起部６８を設ける工程となっている。

図２−３は、ギヤにシャフトを圧入する工程の説明図である。図３は、圧入装置で圧入をする場合における概略図である。次に、ギヤ５０にシャフト６０を圧入する工程を実施する。この圧入は、ギヤ５０にシャフト６０を圧入可能な圧入装置７０に双方を装着し、この圧入装置７０によって圧入する。この圧入装置７０は、ギヤ５０を保持可能な圧入部材保持部７１と、シャフト６０にギヤ５０への圧入方向の押圧力を付与することができる圧入ヘッド７２と、圧入ヘッド７２からシャフト６０に対して付与する押圧力を発生し、圧入ヘッド７２に出力可能な押圧力発生部７３とを備えている。シャフト６０とギヤ５０は、圧入装置７０の圧入部材保持部７１でギヤ５０を保持し、圧入部材保持部７１で保持した状態のギヤ５０の嵌合穴５１に対してシャフト６０を圧入可能な状態にしてシャフト６０に対して圧入ヘッド７２から押圧力を付与することにより圧入する。即ち、圧入装置７０によって、シャフト６０をギヤ５０の嵌合穴５１に圧入する。このように、シャフト６０をギヤ５０に圧入した場合、シャフト６０の接合面６３（図２−２）は、当該接合面６３に形成された突起部６８（図２−２）のみがギヤ５０の嵌合穴５１の内周面５２（図２−２）に接触する。

図２−４は、ギヤとシャフトとを溶接する工程の説明図である。次に、ギヤ５０とシャフト６０との圧入後に、嵌合した状態のギヤ５０とシャフト６０とに電流を流すことにより溶接する工程を実施する。この工程では、嵌合した状態のギヤ５０とシャフト６０との双方に、異なる極性の電気が流れる電極８０を接触させ、この電極８０からギヤ５０とシャフト６０とに高圧の電流を流す。この電極８０は、電極８０に流す電流を制御する制御装置８１に接続されており、制御装置８１は、電極８０に流す電流の電源８２が接続されている。ギヤ５０とシャフト６０とは、嵌合した状態であり、シャフト６０の接合面６３（図２−２）とギヤ５０の内周面５２（図２−２）とが接触した状態であるため、電極８０から電流を流した場合、この接触した部分からシャフト６０とギヤ５０との間で電流が流れる。

ここで、嵌合した状態のギヤ５０とシャフト６０とは、シャフト６０の接合面６３に形成された突起部６８のみがギヤ５０の内周面５２に接触しているため、シャフト６０とギヤ５０とが接触している部分の面積は、非常に小さいものとなっている。このため、ギヤ５０とシャフト６０との間で電流を流した場合、電流は、小さい面積で接触している接触部分、即ち、突起部６８とギヤ５０の内周面５２との接触部分のみの狭い経路からギヤ５０とシャフト６０との間を流れる。このため、突起部６８とギヤ５０の内周面との接触部分には、大電流が流れる。

一般的に、部材に電流が流れた場合には、電流の量と部材の電気抵抗とに応じて部材は発熱をするが、このように、電流が流れる部材に大電流が流れた場合には、この部材は大きく発熱し、高温になる。このため、大電流が流れる突起部６８とギヤ５０の内周面５２との接触部分は非常に高温になり、シャフト６０の接合面６３に形成された突起部６８やギヤ５０の内周面５２は、この熱によって溶融する。さらに、このように溶融した突起部６８やギヤ５０の内周面５２の温度が低下して固まった場合、溶融した部分は一体となって固まるので、突起部６８とギヤ５０の内周面５２において溶融した部分の温度が低下した場合、この部分も一体となって固まる。これにより、ギヤ５０とシャフト６０とを嵌合させた際にシャフト６０の接合面６３に形成された突起部６８とギヤ５０の内周面５２との接触部分は、溶融した部分が一体となって固まることにより接合される。従って、嵌合したギヤ５０とシャフト６０とは、溶接によって接合される。また、このようにシャフト６０の接合面６３に形成された突起部６８と接合されるギヤ５０の内周面５２は、ギヤ５０における接合面５３（図２−１）となっている。

以上のギヤの接合方法は、シャフト６０の接合面６３に突起部６８を設け、ギヤ５０とシャフト６０とを圧入した後に電流を流しているので、突起部６８の部分で溶接することができる。つまり、接合面６３に突起部６８を設けたシャフト６０をギヤ５０に圧入した場合、シャフト６０の接合面６３とギヤ５０の内周面５２、即ち、シャフト６０とギヤ５０の接合面５３、６３同士は突起部６８の部分のみで接触するので、この状態で電流を流した場合、ギヤ５０とシャフト６０との間を流れる電流は、突起部６８の部分のみから流れる。このため電流は、狭い経路を流れることになるため、狭い経路となって電流が流れる突起部６８には大電流が流れることになり、この大電流によって突起部６８は非常に高温になる。これにより、シャフト６０の突起部６８と、ギヤ５０の接合面５３における突起部６８が接触している部分は、熱によって溶け、溶けた部分は溶接されるため、ギヤ５０とシャフト６０とは接合される。従って、これらのように接合面６３に突起部６８を設けるのみで、ギヤ５０とシャフト６０とを接合する構造を設けることができるので、双方を接合する構造にする場合における加工が容易になる。また、シャフト６０の接合面６３に突起部６８を設けるのみで、ギヤ５０とシャフト６０とを接合する構造を設けることができるので、双方を接合する構造にすることに起因してギヤ５０の外径が大きくなり、必要な材料が多くなることを抑制できる。これらの結果、製造コストの低減を図ることができる。

また、シャフト６０の接合面６３に突起部６８を設ける際に、接合面６３に複数の溝６５を形成することにより設けているので、容易に突起部６８を設けることができる。この結果、より確実に製造コストの低減を図ることができる。

また、実施例に係るギヤの接合方法でギヤ５０と接合される接合部材はシャフト６０であるため、より確実に製造コストの低減を図ることができる。つまり、ギヤ５０とシャフト６０は、通常は双方にスプラインを形成し、このスプラインにより接合するが、シャフト６０の接合面６３に突起部６８を設け、突起部６８の部分で溶接することによって双方を接合することにより、スプラインが不要になる。これにより、スプラインの加工が不要な分、加工が容易になり、また、スプラインを形成する部分を設ける必要がなくなるので、ギヤ５０の外径を小さくすることができ、必要な材料の量を低減できる。この結果、より確実に製造コストの低減を図ることができる。

また、ギヤとシャフトとを、スプラインによって接合する場合には、ギヤやシャフトの回転方向におけるギヤとシャフトとの相対的な角度は、形成したスプラインによって決められてしまう。このため、ギヤとシャフトとの相対的な角度を調整して接合することが不可能になっており、相対的な角度を調整して接合をする場合には、スプラインのピッチの角度が、最低調整角度になる。このように、ギヤとシャフトとを、スプラインによって接合する場合には、接合をする際の角度の微調整を行うことができないため、回転時にノイズや振動が発生することが推察されるような状況でも、ギヤとシャフトとを微調整して接合することによってノイズ等を抑えることが困難なものとなる。

これに対し、シャフト６０の接合面６３に突起部６８を設けることによってギヤ５０とシャフト６０とを接合することにより、ギヤ５０とシャフト６０との相対的な角度が規制されることなく接合することができるので、回転時にノイズ等が発生することが推察されるような状況の場合には、ギヤ５０とシャフト６０との相対的な角度を微調整して接合することにより、ノイズ等を抑えることができる。例えば、モータ（図示省略）の動力を伝達するギヤ５０とシャフト６０の場合、モータは複数の磁石を用いて回転するためトルクの波があるので、このトルクの波とギヤ５０の歯の位置とが合ってしまうと、モータのノイズとギヤ５０のノイズとが干渉してノイズが増幅してしまう。このため、この場合には、トルクの波とギヤ５０の歯の位置とがずれるようにギヤ５０とシャフト６０とを接合することにより、ノイズを抑えることができる。この結果、ギヤ５０やシャフト６０の回転時の静粛性の向上を図ることができる。

なお、上述したギヤの接合方法では、シャフト６０の接合面６３に設ける突起部６８は、接合面６３に縦溝６６と周方向溝６７との２方向の溝６５を形成することにより設けられているが、突起部６８はこれ以外の方法によって設けられていてもよい。例えば、突起部６８は縦溝６６または周方向溝６７のいずれか一方の溝６５を接合面６３に形成することにより設けてもよく、また、シャフト６０の軸線方向に向かいつつシャフト６０の周方向に向かう方向、即ち、斜め方向に溝６５を形成することにより突起部６８を設けてもよい。また、溝６５は、一つの方向に向かって形成されていなくてもよく、湾曲していたり、ジグザグ状に形成されていたりしてもよい。さらに、ギヤ５０とシャフト６０との接合面５３、６３同士の接触部分である突起部６８は、シャフト６０の接合面６３ではなく、ギヤ５０の接合面５３に設けてもよく、または、ギヤ５０の接合面５３とシャフト６０の接合面６３との双方に設けてもよい。このようにギヤ５０の接合面５３に突起部を設ける場合には、シャフト６０の接合面６３に溝６５を形成することにより突起部６８を設ける場合と同様に、溝を形成することにより設けてもよい。

即ち、突起部を設ける工程では、ギヤ５０とシャフト６０との双方の接合面５３、６３のうち少なくともいずれか一方の接合面に、ギヤ５０とシャフト６０との嵌合時に他方の接合面に接触可能な突起部を設ける加工を行えばよい。ギヤ５０とシャフト６０との双方の接合面５３、６３のうち少なくともいずれか一方の接合面に突起部を設け、このギヤ５０とシャフト６０とを圧入することにより、接合面５３、６３同士を突起部の部分のみで接触させることができ、この状態でギヤ５０とシャフト６０との間で電流を流すことにより、突起部の部分に大電流を流すことができる。これにより、ギヤ５０とシャフト６０とは突起部の部分で溶接することができ、双方を接合することができる。従って、ギヤ５０とシャフト６０との双方を接合する構造にする場合における加工が容易になり、また、双方を接合する構造にすることに起因してギヤ５０の外径が大きくなり、必要な材料が多くなることを抑制できる。これらの結果、製造コストの低減を図ることができる。

図４は、突起部を設ける工程の変形例を示す説明図である。また、上述したギヤの接合方法では、シャフト６０の接合面６３に複数の溝６５を形成することにより突起部６８を設けているが、突起部６８は接合面６３に溝６５を形成する方法以外の方法で設けてもよい。例えば、図４に示すように、シャフト６０の接合面６３に複数のピン９０を嵌合し、ピン９０を接合面６３から突出させることにより、ピン９０の接合面６３からの突出部分を突起部９１としてもよい。この場合、ギヤ５０の嵌合穴５１とピン９０とが接触することによりシャフト６０がギヤ５０に圧入されるように嵌合穴５１とピン９０との寸法を調節することによって突起部９１を設けることができるので、シャフト６０の外径を精度よく加工する必要がなくなる。これにより、より容易に突起部９１を設けることができると共に、シャフト６０の外周面６２を容易に加工することができる。この結果、より確実に製造コストの低減を図ることができる。

図５は、変形例に係るギヤの接合方法で用いる圧入装置で圧入をする場合の概略図である。また、上述したギヤの接合方法では、圧入装置７０でギヤ５０にシャフト６０を圧入する工程を実施した後、異なる極性の電流が流れる電極８０をギヤ５０とシャフト６０とに接触させることにより、ギヤ５０とシャフト６０に電流を流しているが、ギヤ５０とシャフト６０とを圧入する工程では、ギヤ５０とシャフト６０とを圧入後に電流を流す工程で用いる電極を用いて圧入してもよい。即ち、圧入をする際に用いる圧入装置９５の圧入部材保持部９６と圧入ヘッド９７とを、それぞれ異なる極性の電気が流れる電極９８として設け、この圧入装置９５でギヤ５０とシャフト６０とを圧入してもよい。この場合、電源１００が接続された制御装置９９は、それぞれが電極９８として設けられる圧入部材保持部９６と圧入ヘッド９７とに接続されている。この圧入装置９５を用いて圧入をすることにより、ギヤ５０とシャフト６０とに電流を流す電極９８を用いて双方を圧入するので、圧入をする工程と電流を流す工程とで、圧入をする装置と電流を流す装置を変えることが不要になり、これらの工程を連続して行うことができる。これにより、ギヤ５０とシャフト６０とを接合する際における工数を低減することができ、より容易に接合することができる。この結果、より確実に製造コストの低減を図ることができる。

図６−１、図６−２は、実施例に係るギヤの接合方法で接合するギヤと接合部材との変形例の説明図であり、図６−１は、デフケースに溝を加工する工程の説明図である。また、図６−２は、デフリングギヤとデフケースとを溶接する工程の説明図である。また、上述したギヤの接合方法では、ギヤ５０と接合する接合部材がシャフト６０の場合について説明しているが、ギヤ５０と接合する接合部材は、シャフト６０以外のものでもよい。例えば、図６−１、図６−２に示すように、本発明に係るギヤの接合方法で接合するギヤはデファレンシャルギヤ１１０が有するデフリングギヤ１１１で、接合部材はデファレンシャルギヤ１１０が有するデフケース１１５であってもよい。この場合でも、デフリングギヤ１１１とデフケース１１５とを接合する際には、図６−１に示すように、例えばデフケース１１５におけるデフリングギヤ１１１と接合する部分である接合面１１６に複数の溝１１７を形成することにより、デフケース１１５の接合面１１６に突起部１１８を形成する。その後、デフケース１１５を、図６−２に示すように、デフリングギヤ１１１におけるデフケース１１５と接合する部分である接合面１１３を有する嵌合穴１１２に圧入し、デフリングギヤ１１１とデフケース１１５との双方に、異なる極性の電気が流れる電極８０を接触させ、電極８０からデフリングギヤ１１１とデフケース１１５とに高圧の電流を流す。これにより、デフケース１１５の突起部１１８とデフリングギヤ１１１の接合面１１３とを溶接し、デフリングギヤ１１１とデフケース１１５とを接合する。

このように、本発明に係るギヤの接合方法で接合部材と接合するギヤをデフリングギヤ１１１とし、接合部材をデフケース１１５にすることにより、より確実に製造コストの低減を図ることができる。つまり、デフリングギヤとデフケースは、通常はボルトによって接合するため（図１参照）、双方にボルトによる接合部分が設けられている。これに対し、デフリングギヤ１１１とデフケース１１５との少なくともいずれか一方の接合面に突起部１１８を設け、突起部１１８の部分で溶接することによって双方を接合することにより、ボルトによる接合部分が不要になる。これにより、加工が容易になり、また、ボルトによる接合部分を設ける必要がなくなるので、デフリングギヤ１１１の外径を小さくすることができ、それによってギヤ比を大きく取る場合にデフリングギヤ１１１を大きくする必要がなくなるためギヤユニットの体格の小型化が達成できると共に、必要な材料の量を低減できる。この結果、より確実に製造コストの低減を図ることができる。

また、上述したギヤの接合方法では、車両のトランスアクスル１で用いられるギヤと接合部材との接合方法について説明したが、本発明に係るギヤの接合方法で接合するギヤと接合部材は、それ以外のギヤと接合部材とでもよく、また、車両に組み込まれるギヤと接合部材以外のものであってもよい。本発明に係るギヤの接合方法で接合するギヤと接合部材は、その用途は限定されない。

以上のように、本発明に係るギヤの接合方法は、金属性のギヤと接合部材とを接合する場合に有用であり、特に、ギヤと接合部材とを一体に接合する場合に適している。

実施例に係るギヤの接合方法で接合されるギヤとシャフトとが組み込まれるトランスアクスルの説明図である。シャフトの外径加工とギヤの内径加工とを行う工程の説明図である。シャフトに溝を加工する工程の説明図である。ギヤにシャフトを圧入する工程の説明図である。ギヤとシャフトとを溶接する工程の説明図である。圧入装置で圧入をする場合における概略図である。突起部を設ける工程の変形例を示す説明図である。変形例に係るギヤの接合方法で用いる圧入装置で圧入をする場合の概略図である。実施例に係るギヤの接合方法で接合するギヤと接合部材との変形例の説明図であり、デフケースに溝を加工する工程の説明図である。実施例に係るギヤの接合方法で接合するギヤと接合部材との変形例の説明図であり、デフリングギヤとデフケースとを溶接する工程の説明図である。

符号の説明

１トランスアクスル
５手動変速機
４０デファレンシャルギヤ
５０ギヤ
５１、１１２嵌合穴
５２内周面
５３、１１３接合面
６０シャフト
６２外周面
６３、１１６接合面
６５、１１７溝
６６縦溝
６７周方向溝
６８、９１、１１８突起部
７０、９５圧入装置
８０、９８電極
９０ピン
１１０デファレンシャルギヤ
１１１デフリングギヤ
１１５デフケース

Claims

ギヤに接合される接合部材と前記ギヤとを嵌合可能に加工する工程と、
前記ギヤと前記接合部材との双方の接合面のうち少なくともいずれか一方の前記接合面に、前記ギヤと前記接合部材との嵌合時に他方の前記接合面に接触可能な突起部を設ける工程と、
前記ギヤと前記接合部材とを圧入する工程と、
前記ギヤと前記接合部材とを圧入後に電流を流す工程と、
を含むことを特徴とするギヤの接合方法。
前記接合面に前記突起部を設ける工程は、前記接合面に溝を形成することにより前記突起部を設けることを特徴とする請求項１に記載のギヤの接合方法。
前記接合部材はシャフトであることを特徴とする請求項１または２に記載のギヤの接合方法。
前記接合部材はデフケースであることを特徴とする請求項１または２に記載のギヤの接合方法。
前記ギヤと前記接合部材とを圧入する工程では、前記ギヤと前記接合部材とを圧入後に電流を流す工程で用いる電極を用いて圧入することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のギヤの接合方法。