JP3074424B2 - 環状部品の当り付け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば自動車の歯
車変速機のシンクロメツシユ機構に用いるシンクロナイ
ザリングのように、内径側に円錐面部をそなえた環状部
品において、該円錐面部の表面に形成した溶射材層表面
の微小突起高さを均一化する当り付け装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に自動車の歯車変速機のシンクロメ
ツシユ機構は、図７に示すように、主軸（図示しない）
とスプライン嵌合するクラツチハブ１にスリ−ブ２をス
プライン嵌合させ、変速操作時にはこのスリ−ブ２を図
示しないシフトレバ−により矢印Ｆ方向に駆動し、シフ
テイングキ−３の端面でシンクロナイザリング４の端面
を押して、シンクロナイザリング４の内径側の円錐面部
４ａを、ピ−スギヤ５の円錐面５ａに接触させることに
より、ピ−スギヤ５とシンクロナイザリング４を同速化
させ、さらにスプリング６によるシフテイングキ−３の
押上力に打勝つてスリ−ブ２を矢印Ｆ方向に駆動して、
スリ−ブ２の歯を、シンクロナイザリング４の歯４ｂに
噛合わせ、次いでシンクロナイザリング４と回転が同期
したピ−スギヤ５の歯に噛合わせることにより、変速操
作に伴う噛合時の騒音と衝撃をなくすように構成されて
いる。

【０００３】そしてシンクロナイザリング４の円錐面部
４ａは、ピ−スギヤ５の円錐面５ａと摺接し、大きな摩
擦力を多数回にわたつて受けるものであるため、たとえ
ばモリブデン合金などの耐摩材粉末を溶射して溶射材層
を形成して耐久性の向上をはかつている。なお図中４ｃ
は、シンクロナイザリング４の段付部４ｄの外周に設け
た切欠で、シフテイングキ−３の先端部をすきまをもつ
て収容するためのものである。また７はピ−スギヤ５に
スプライン嵌合するクラツチギヤである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記円錐面部
４ａの表面の溶射材層を溶射したままで使用すると、溶
射材層表面の凹凸が大きく、ピ−スギヤ５の円錐面５ａ
との接触により凹凸の突起先端部が円錐面５ａに当つて
脱落又は変形して円錐面部４ａの内径が大きくなつてし
まい、この結果、使用の初期において図７におけるピ−
スギヤ５の端面とシンクロナイザリング４の前側端面と
の隙間Ｇが小さくなり、円錐面部４ａと円錐面５ａとの
間の摩擦力が充分大となる前に前記両端面同士が接触し
て同期作用が不充分となり、ギヤ鳴りを生じるという問
題点がある。

【０００５】これを解決する方法として、円錐面部４ａ
の溶射材層表面を内面研削する方法があるが、テ−パ状
の内面研削は手間がかかり、砥石の摩耗も早く高精度の
内径寸法を得るのは困難であるうえ、研削代をとるため
溶射材層の厚さをある程度厚くしなければならず不経済
である。

【０００６】この発明は上記従来の問題点を解決するも
ので、環状部材の内径側の円錐面部に形成した溶射材層
の表面の凹凸をならす仕上加工を、簡単な装置により迅
速容易におこなうことができる当り付け装置を提供しよ
うとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の環状部品の当
り付け装置は、内径側に円錐面部をそなえた環状部品を
支持する支持台と、前記円錐面部に嵌合する円錐体状の
押付工具をその細径側を前記支持台に向けてかつ前記環
状部品と同心の中心軸線のまわりに回動自在に支持する
とともに該押付工具を所定の角度回動駆動する駆動機を
そなえた回動工具ユニツトと、前記回動工具ユニツトま
たは前記支持台を往復駆動して該ユニツトと該支持台と
を相対的に接近離間駆動し該接近駆動時に前記押付工具
を前記支持台に支持した環状部品の円錐面部に押圧する
押圧駆動装置とを具備して成ることを特徴とする。

【０００８】この発明において押付工具を超硬合金製の
ものとすれば、押付工具の摩耗が少なく、この摩耗に伴
う円錐面部の傷付きも防止できるので好ましい。

【０００９】またこの発明において支持台に、環状部品
の段付部に嵌合する穴を穿設し、この穴に環状部品を嵌
脱するようにすれば、環状部品の芯出しが迅速容易にお
こなえて好ましい。

【００１０】さらにこの発明において支持台に、環状部
品の外周に設けた切欠に嵌合する回り止め片を固設すれ
ば、複雑なクランプ装置を用いることなく簡潔な機構に
より環状部品の当り付け加工中の回り止めをおこなうこ
とができて好ましい。

【００１１】

【作用】この発明の環状部品の当り付け装置において
は、支持台によつて環状部品をその円錐面部の大径側を
回動工具ユニツト側に向けて支持し、押圧駆動装置によ
り回動工具ユニツトと支持台を接近させて押付工具を円
錐面部に嵌合押圧させたのち、あるいは押圧と同時に、
回動工具ユニツトの駆動機により押付工具を所定角度回
動駆動すれば、環状部品の円錐面部は押付工具の外周面
により全面にわたつて所望の面圧で摺動加工され、溶射
材層表面の突起部は変形ないし脱落し、短時間で突起高
さが均一化される。

【００１２】

【実施例】以下図１乃至図６によりこの発明の一実施例
を説明する。図中、図７と同一部分には同一符号を付し
てある。９は基板で、図示しない定盤あるいは基枠上に
固定取付される。１０は基板９上に固設した支持台で、
支持板１１と、この支持板１１を支える４本の支脚１２
とから成り、支持板１１の中央には、環状部品であるシ
ンクロナイザリング４の段付部４ｄ（詳しくは段付部４
ｄの細径部）が少量のすきまをもつて嵌合する穴１３が
穿設してある。また支持板１１の上面には、シンクロナ
イザリング４の段付部４ｄの外周に設けた切欠４ｃ（図
７にも図示）に少量のすきまをもつて嵌合する角板片状
の回り止め片１４が固定取付されている。

【００１３】なおこの実施例におけるシンクロナイザリ
ング４は、図２および図３に示すように、その円錐面部
４ａに多数条の油切り用の溝４ｅを刻設してあり、この
溝４ｅはリング素材である高力黄銅材を鍛造することに
より成形したものである。この鍛造後、各部を切削加工
したのち、円錐面部４ａには（溝４ｅ部を含めて）、Ａ
ｌ−１５Ｓｉ＋５０Ｍｏ合金粉末をプラズマト−チを用
いて溶射して、０．１〜０．２mm厚の溶射材層４ｆを形
成してある。

【００１４】一方２０は回動工具ユニツトで、シンクロ
ナイザリング４の円錐面部４ａの頂角θと等しい頂角を
有する円錐体状（詳しくは円錐台状）の超硬合金製の押
付工具２１を低速度で回動駆動するユニツトであり、押
付工具２１の中心軸線２２が支持台１０の穴１３の中心
軸線と一致するように、従つてこの穴１３に嵌込まれた
シンクロナイザリング４の中心軸線１５と一致するよう
に、穴１３の上方に配置されている。

【００１５】そして押付工具２１は、ブロツク状のケ−
シング２３に軸受により回転自在に支持した軸２４の下
端部に固着され、この軸２４の中間部に固着したウオ−
ムホイ−ル２５に、ケ−シング２３に軸受により回転自
在に支持したウオ−ム軸２６のウオ−ム２７が噛合つて
いる。

【００１６】２８は押付工具２１の回動駆動用の駆動機
で、ギヤ−ドモ−タから成り、その出力軸はウオ−ム軸
２６に接続されている。２９は軸２４の上端部に固着し
た円板状のカムで、外周部に複数個の歯を等間隔で突設
してあり、軸２４の回動に伴うこの歯の通過個数を、ケ
−シング２３に固定したカバ−３０に取付けた近接スイ
ツチ３１で検出し、図示しない制御装置を介して、押付
工具２１を所定の回動角度で停止させるよう駆動機２８
を制御するのに用いる。

【００１７】また４０は回動工具ユニツト２０を支持台
１０に向つて接近離間（この実施例では昇降）駆動する
押圧駆動装置で、基板９に２本の支柱４１を介して固設
した支板４２に取付けたガイドブツシユ４３，４３によ
り、２本のロツド４４を昇降自在にガイドし、ロツド４
４の上端に固着した連結板４５に、エアシリンダ４６の
ピストンロツド４７を連結し、このエアシリンダ４６の
シリンダ部４８を支板４２に固定して成り、ロツド４４
の下端部が、回動工具ユニツト２０のケ−シング２３に
連結されている。

【００１８】上記構成の当り付け装置５０においては、
支持板１１上にシンクロナイザリング４を載せ、段付部
４ｄを穴１３に、切欠４ｃを回り止め片１４に、それぞ
れ嵌合させる。次いでエアシリンダ４６により回動工具
ユニツト２０を矢印Ｘで示すように下降駆動して、押付
工具２１をシンクロナイザリング４の円錐面部４ａに押
付ける。この押付力をかけた状態で駆動機２８を運転
し、押付工具２１を低速度で所定角度回動させたのち、
回動工具ユニツト２０を上昇駆動すれば、１個の部品の
当り付け加工は終了する。

【００１９】発明者の実験結果によると、通常サイズの
各種シンクロナイザリング４に対して、上記の押付工具
２１の下向きの押付力は５０〜２００Kg・f、回動角度は
９０〜３６０度、回動速度は毎秒５〜２０度程度とする
ことにより、能率よく、しかも確実な当り付けをおこな
うことができた。

【００２０】一例として、円錐面部４ａの頂角θ＝７
度、平均内径＝６８mm、巾Ｗ（図２参照）＝１０mmのシ
ンクロナイザリング４に対して、頂角７度の押付工具２
１を用いて下向き押付力＝１５０Kg・f、回動角度＝１８
０度、回動速度＝毎秒１０度で当り付けをおこなつた製
品について、円錐面部４ａ面粗度を表面あらさ計で測定
した表面あらさ曲線を図６（Ａ）に示す。また図６
（Ｂ）は同製品の当り付け加工前の表面あらさ曲線を示
す。

【００２１】図６（Ａ），（Ｂ）から判るように、当り
付け加工により溶射材層４ｆの突起の先端部がつぶされ
均一化される。これによつて、シンクロメツシユ機構へ
の組込使用時における円錐面部４ａの急激な初期摩耗は
なくなり、接触面圧の低下により耐久性も向上する。図
６（Ａ）に示す製品も、耐久試験において耐久回数は１
０⁴ 回と良好な結果を示した。

【００２２】そして当り付け加工後の製品をシンクロメ
ツシユ機構に組込んだ状態において、シンクロナイザリ
ング４とピ−スギヤ５との間の適正な隙間Ｇ（図７参
照）が得られるように、溶射材層４ｆ形成前の円錐面部
内径の機械加工寸法および溶射材層４ｆの溶射厚さの管
理をおこなうことにより、ギヤ鳴りもなく長期にわたつ
て使用できるシンクロナイザリングが得られるのであ
る。

【００２３】この発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、たとえばシンクロナイザリング４の支持台１０
への支持構造としては、他のクランプあるいは芯出治具
を用いるものとしてもよく、また駆動機２８と軸２４と
の間に他の減速機構を用いたり駆動機２８により直接軸
２４を駆動するなど、押付工具２１の回動駆動機構は他
の形式のものとしてもよい。

【００２４】また上記実施例では回動工具ユニツト２０
を昇降駆動するものとしたが、該ユニツトは固定して支
持台１０を昇降駆動するようにしてもよいし、さらにこ
れらの駆動方向は上下方向のほか、傾斜方向あるいは水
平方向などとしてもよい。

【００２５】またこの発明は、溝４ｅを有さないシンク
ロナイザリングや、シンクロナイザリング以外の環状部
品の円錐面部の当り付け装置としても適用できるもので
ある。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
環状部品の円錐面部に嵌合する円錐体状の押付工具を、
円錐面部に圧接しつつ回動させることができ、円錐面部
に形成した溶射材層の表面をならす仕上加工を、簡単な
装置を用いて迅速容易におこなうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す当り付け装置の一部
切欠正面図である。

【図２】図１のＡ部の拡大図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】図１のＣ−Ｃ線断面図である。

【図５】図４のＤ−Ｄ線断面図である。

【図６】図６（Ａ）は図１の装置を用いて当り付け加工
をおこなつた製品の円錐面部の表面あらさ曲線、図６
（Ｂ）は当り付け加工をおこなう前の円錐面部の表面あ
らさ曲線である。

【図７】シンクロナイザリングの使用状態を示す歯車変
速機のシンクロメツシユ機構の要部縦断面図である。

【符号の説明】

４…シンクロナイザリング、４ａ…円錐面部、４ｃ…切
欠、４ｄ…段付部、４ｆ…溶射材層、９…基板、１０…
支持台、１１…支持板、１３…穴、１４…回り止め片、
１５…中心軸線、２０…回動工具ユニツト、２１…押付
工具、２２…中心軸線、２３…ケ−シング、２４…軸、
２５…ウオ−ムホイ−ル、２６…ウオ−ム軸、２７…ウ
オ−ム、２８…駆動機、２９…カム、３１…近接スイツ
チ、４０…押圧駆動装置、４３…ガイドブツシユ、４４
…ロツド、４６…エアシリンダ、５０…当り付け装置。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内径側に円錐面部をそなえた環状部品を
   支持する支持台と、前記円錐面部に嵌合する円錐体状の
   押付工具をその細径側を前記支持台に向けてかつ前記環
   状部品と同心の中心軸線のまわりに回動自在に支持する
   とともに該押付工具を所定の角度回動駆動する駆動機を
   そなえた回動工具ユニツトと、前記回動工具ユニツトま
   たは前記支持台を往復駆動して該ユニツトと該支持台と
   を相対的に接近離間駆動し該接近駆動時に前記押付工具
   を前記支持台に支持した環状部品の円錐面部に押圧する
   押圧駆動装置とを具備して成る環状部品の当り付け装
   置。
2. 【請求項２】 押付工具が超硬合金から成る請求項１記
   載の環状部品の当り付け装置。
3. 【請求項３】 支持台に、環状部品の外周の段付部に嵌
   合する穴を穿設してある請求項１または２記載の環状部
   品の当り付け装置。
4. 【請求項４】 支持台に、環状部品の外周に設けた切欠
   に嵌合する回り止め片が固設してある請求項１または２
   または３記載の環状部品の当り付け装置。