JP3069666B2 - 変速装置用歯車 - Google Patents

変速装置用歯車

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JP3069666B2
JP3069666B2 JP2089572A JP8957290A JP3069666B2 JP 3069666 B2 JP3069666 B2 JP 3069666B2 JP 2089572 A JP2089572 A JP 2089572A JP 8957290 A JP8957290 A JP 8957290A JP 3069666 B2 JP3069666 B2 JP 3069666B2
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Description

【発明の詳細な説明】 イ 産業上の利用分野 本発明は、自動車のマニュアルトランスミッションに
用いられるリバースアイドルギヤ、リバースギヤ、メイ
ンギヤのシンクロ用噛み合わせ歯(クラッチギヤ、ドッ
グギヤ)等といったギヤチェンジ操作を伴なう変速装置
用歯車の歯形部に形成されているチャンファー部(角形
面取り部)形状の改良に関する。
ロ 従来技術 従来変速装置用歯車のチャンファー部5は、ボブ或は
ギヤシェイパーによる歯切り後に、エンドミル等で切削
又は研削加工することによって形成され、その傾斜面5a
は、第7図aに示す如く平滑面、又は第7図b、cに示
す如く、陵線5b方向又はその方向と直交する方向のいず
れか一方向に対して円柱の周面状に湾曲した曲面となっ
ていた。
又、実開昭60−29962号公報に記載のように、噛み合
わせ時の衝撃緩和を図るべく、歯先面に面取り加工を施
した歯車が知られている。
ハ 発明が解決しようとする課題 上記従来の変速装置用歯車は、チャンファー部を切削
加工する際に、第8図aに示す如くバリ13が生じるので
そのバリを除去する工程を必要とするばかりか、第8図
bに示す如く、チャンファー部5の傾斜面5a,5aが左右
対称に形成されず、そのため方向差による片当りを起し
たり、第8図cに示す如く、陵線部5bの平面残り部14に
よる噛み合い不具合を起こしたりする。
又シンクロメッシュ機構では、第9図a、b及び第10
図a、b、cに示す如く、チェンジレバーの操作によ
り、歯形同士が軸と平行方向に移動しながら相対的に近
づき、先ずスリーブ15の歯15aがシンクロリング16の歯1
6aと噛み合って、スリーブ15の回転速度とシンクロリン
グ16の回転速度とが同期し、続いてスリーブ15の歯15a
はシンクロ用噛み合わせ歯11と擦れ合い乍ら噛み合うの
であるが、この擦れ合い過程で、スリーブ15の歯15aと
シンクロ用噛み合わせ歯11のチャンファーとがいずれも
平滑面同士であると、第11図示の如く面接触して接触面
は全面Fとなるし、前記チャンファーが湾曲面であれば
第12図示の如く接触面は線状部Lになる。
このときチャンファー部の粗度が粗いと、摩擦抵抗が
大きくなるので、ギヤーチェンジがスムーズにできずに
感触が悪い欠点があった。
更に、実開昭60−29962号公報に記載の歯車は、チャ
ンファー部に相当する部分の角に面取りを施すと共に、
歯形における軸方向と直交する面を湾曲形成したもので
あるから、歯先、即ち稜線は直線状で、接触抵抗が大き
い。
ニ 課題を解決するための手段 本発明は、ギヤーチェンジにおけるシフトフィーリン
グの向上と、製造工程の合理化を図るべく鋭意研究の結
果開発した変速装置用歯車であって、その構成は、チャ
ンファー部における先端の陵線と、チャンファー部にお
ける傾斜面とストレート部における歯面との境界線のい
ずれをもR形状とすると共に、チャンファー部の傾斜面
を、前記陵線方向及びその陵線方向と直交する方向の両
方向に対して湾曲した膨出球状面形状に塑性変形手段で
形成したことにある。
ホ 作用 塑性変形手段により形成されることにより、形成の際
チャンファー部にバリの発生がないばかりか、チャンフ
ァー部形状は成形型により確定されて、方向差や平面残
り部の発生も無い。
又切削面と比較して表面が非常に滑らかで、前記本発
明特有のチャンファー部形状との相乗効果によってギヤ
ーチェンジ時のシフトフィーリングが良好となる。
更に表面硬化作用によって耐久性も一段と向上する。
ヘ 実施例 本発明に係る変速装置用歯車の実施例を図面に従って
説明する。
第1図はリバースアイドルギヤ(リバースギヤを含
む)の製造工程を示したもので、1は金属製の棒状材を
必要な長さに切断して得られた円柱形状の素材であり、
先ずこの素材1を塑性加工(実施例では熱間もしくは温
間鍛造加工)に適した温度まで加熱する。
前記素材1は円柱形状に限らず、形成品に適応する形
状であればどのような形状でも良い。
そしてその素材1を熱間又は温間鍛造工程で、押し潰
して扁平なアプセット品2とし、次にそのアプセット品
2を、歯形部を有しない鍛造型により、歯形部が未成形
の第一鍛造品3に塑性変形させ、続いてピアス加工で軸
挿通孔が打ち抜かれた第二鍛造品4とする。
上記鍛造工程が終了後、周知の焼鈍、ショットブラス
ト、ボンデ工程を経た成形品を、第2図に示すシンクロ
用噛み合わせ歯を備えた完成品に対し、シンクロ用噛み
合わせ歯のチャンファー部5における傾斜面5a,5a同士
が接する先端の陵線5bと、チャンファー部5における傾
斜面5aとストレート部8におけるストレート歯面8aとの
境界線5cとに対応する部分がいずれもR形状で、且つ前
記チャンファー部5の傾斜面5aに対応する部分を、前記
陵線方向及びその陵線方向と直交する方向の両方向に対
して湾曲するように、中央部が窪んだ球状面形状に形成
した鍛造型により、冷間鍛造でチャンファー部5の傾斜
面5aが膨出球状面の歯形部6を有する歯車製品7を形成
し、更に焼準工程、ボンデ工程、コイニング工程を経、
最後にストレート歯面8aを、歯厚幅がチャンファー形成
側に拡開する逆テーパ面に矯正加工した完成品とする。
このように形成されたリバースアイドルギヤは、歯形
部6が高精度の鍛造金型によりその鍛造金型形状に対し
て忠実に塑性変形せられ、チャンファー部5の成形過程
ではバリの発生が見られず、而もそのチャンファー部5
は、左右の傾斜面5a、5aが対称形状で、陵線部に平面残
りもなく、而も切削加工と比べて表面が非常に滑らかと
なり、又陵線5b及びチャンファー部とストレート部との
境界線5cが共にR形状で、傾斜面5aが膨出球状面である
といったように、目的とする形状に極めて忠実に形成さ
れる。
又シンクロ用噛み合わせ歯とシンクロリングとの歯形
同士は第3図の如くワンポイントPで接触し乍ら擦れ合
うので摩擦抵抗は最少になり、それによりギヤーチェン
ジが円滑に行なえ、シフトフィーリングが大幅に向上す
るし、更に表面硬化するので耐久性も抜群となる。
又本実施例のリバースアイドルギヤは、チャンファー
部の陵線及びチャンファー部とストレート部との境界線
とが交わったすべての角部9もR形状に形成されてい
て、ギヤチェンジ操作がより円滑に行なえると共に、ス
トレート部8に逆テーパを賦与することで、抜け止めも
図られている。
前記実施例はリバースアイドルギヤについて説明した
が、ボス部にシンクロ用噛み合わせ歯を備えたメインギ
ヤにおいて、そのシンクロ用噛み合わせ歯にも同様のこ
とが言える。
次に第4図に例示するような、ボス部10にシンクロ用
噛み合わせ歯11を備えたメインギヤを、第5図に基づい
てその製造工程から説明する。
棒状材を必要な長さに切断して得られた円柱形状の素
材1′を、前記と同様塑性加工に適した温度まで加熱
し、鍛造工程で、先ず中央部の周囲が膨出したアプセッ
ト品2′を形成し、次に、シンクロ用噛み合わせ歯を備
えた前記第4図に示した完成品に対し、シンクロ用噛み
合わせ歯のチャンファー部5における傾斜面5a,5a同士
が接する先端の陵線5bと、チャンファー部5における傾
斜面5aとストレート部8におけるストレート歯面8aとの
境界線5cに対する部分のいずれもがR形状で、且つ前記
チャンファー部5の傾斜面5aに対応する部分を、前記陵
線方向及びその陵線方向と直交する方向の両方向に対し
て湾曲するように、中央部が窪んだ球状面形状に形成し
た鍛造型により、メインギヤの歯形部が未形成で、チャ
ンファー部5の傾斜面5aが膨出球状面のシンクロ用噛み
合わせ歯11を有した第一鍛造品3′を一体に鍛造成形
し、バリ抜き工程で余肉部である外バリ13′を除去する
と共に、ピアス加工して第二鍛造品4′とする。
尚この工程では、前記第一鍛造品3′が外バリ13′を
有しない場合にはピアス加工のみが行なわれる。
そして焼準、ショットブラスト、ボンデ、及びコイニ
ング工程を経てメインギヤの歯形部となるヘリカルギヤ
12の切削加工を行なうと共に、シンクロ用噛み合わせ歯
11に、ストレート歯面8aに対し、歯厚幅がチャンファー
形成側に拡開する逆テーパを賦与して歯車製品7′とす
る。
このようにしてシンクロ用噛み合わせ歯11を鍛造によ
りヘリカルギヤ12から成るメインギヤと一体的に形成す
れば、前記と同様、チャンファー部5の形成過程でバリ
の発生は見られず、又チャンファー部5の傾斜面5aが膨
出球状面形状を呈し、それによって歯車の噛み合い過程
において、シンクロ用噛み合わせ歯とシンクロリングと
の歯形同士は前記実施例と同様、点接触し乍ら擦れ合う
ので摩擦抵抗が最も少なくなり、シフトフィーリングの
向上を図ることができる。
前記図面では、ボス部10にシンクロ用噛み合わせ歯11
を備えたメインギヤを、シンクロ用噛み合わせ歯11がヘ
リカルギヤ12より小径のものを例示したが、第6図示の
如くシンクロ用噛み合わせ歯11がヘリカルギヤ12より大
径のものにあっても同様に形成される。
尚チャンファー部の傾斜面における膨出球状面の曲率
半径、鍛造による成形工程は、歯の大きさ、歯数等によ
り適宜設定、変更して差し支えない。
ト 効果 本発明の変速装置用歯車は、塑性変形技術を効果的に
利用した製造方法により、所定形状の歯形部が一体的に
形成され、而もチャンファー形成に際してバリの発生が
無いので製造工程が大幅に削減されると共に、チャンフ
ァー部が、先端の陵線と、傾斜面とストレート部におけ
る歯面との境界線のいずれもがR形状で、、且つチャン
ファー部の傾斜面が膨出球状面形状といった特定形状を
した精度の高い変速用歯車を形成でき、その変速装置用
歯車を使用することにより、良好なシフトフィーリング
が約束される。
而も塑性変形により形成されるので表面硬化を起こし
て強度が高くなり、ハードな使用にも耐えることができ
るので、その実益は多大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るリバースアイドルギヤの製品形成
工程を示す説明図、第2図はそのリバースアイドルギヤ
の部分拡大斜視図、第3図はシンクロ用噛み合わせ歯と
シンクロリングとの歯形同士が接触した状態を示す説明
図、第4図はボス部にシンクロ用噛み合わせ歯を備えた
メインギヤを示す拡大説明図、第5図はそのメインギヤ
の形成工程を示す説明図、第6図は別の変速装置用歯車
を示す説明図、第7図a、b、c及び第8図a、b、c
は従来例の説明図、第9図a、b及び第10図a、bはシ
ンクロ機構の作動説明図、第11図及び第12図は従来の歯
車におけるシンクロ用噛み合わせ歯とシンクロリングと
の歯形同士が接触した状態を示す説明図である。 1、1′……素材、2、2′……アプセット品、3、
3′……第一鍛造品、4、4′……第二鍛造品、5……
チャンファー部、5a……傾斜面、5b……陵線、5c……境
界線、6……歯形部、7……歯車製品、、8……ストレ
ート部、8a……ストレート歯面、9……角部、10……ボ
ス部、11……シンクロ用噛み合わせ歯、12……ヘリカル
ギヤ、13……バリ、13′……外バリ、14……平面残り
部、15……スリーブ、15a……歯、16……シンクロリン
グ、16a……歯、F……全面、L……線状部、P……ワ
ンポイント。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−49549(JP,A) 特開 昭51−95960(JP,A) 特開 昭58−120433(JP,A) 特開 昭60−213332(JP,A) 実開 昭52−92157(JP,U) 実開 昭57−100654(JP,U) 実開 昭58−67128(JP,U) 実開 昭60−29962(JP,U) 実開 昭60−110762(JP,U) 実開 昭61−97787(JP,U) 実開 昭63−17362(JP,U) 実開 昭63−66627(JP,U) 実開 平1−132852(JP,U) 特公 昭41−12523(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 55/08 F16H 55/17 F16D 23/06 B21K 1/30

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】チャンファー部における先端の陵線と、チ
    ャンファー部における傾斜面とストレート部における歯
    面との境界線のいずれをもR形状とすると共に、チャン
    ファー部の傾斜面を、前記陵線方向及びその陵線方向と
    直交する方向の両方向に対して湾曲した膨出球状面形状
    に塑性変形手段で形成した変速装置用歯車。
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