JP3078728B2 - 変速機のドッグクラッチ付ギヤ - Google Patents

変速機のドッグクラッチ付ギヤ

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JP3078728B2 JP07144083A JP14408395A JP3078728B2 JP 3078728 B2 JP3078728 B2 JP 3078728B2 JP 07144083 A JP07144083 A JP 07144083A JP 14408395 A JP14408395 A JP 14408395A JP 3078728 B2 JP3078728 B2 JP 3078728B2
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、主として自動車の変
速機におけるドッグクラッチ付ギヤに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】この種のドッグクラッチ付ギヤは、従
来、機械加工により切削して製作するのが一般的であっ
た。しかし、機械加工による製作では、手間がかかり、
製造コストが高くなることから、最近、冷間鍛造等によ
り一体成形し、ドッグクラッチ歯面の仕上げ加工を省く
ことによりコストダウンを図ることが提案されている。
【0003】なお、先行技術に実開平1−174636
号公報に記載のドッグクラッチ付ギヤがあるが、これ
は、変速歯車の一側面に設けるつめ歯(ドッグ歯ともい
う)を冷間鍛造により一体的に成形した構造からなって
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載のドッグクラッチ付ギヤは次のような点で改良
の余地がある。すなわち、ドッグ歯が冷間鍛造により一
体成形されるので、歯面の仕上げ加工等が不要になり、
コストダウンが図れるメリットがある。反面、図5(a)
・(b)のようにドッグ歯21の背面が変速歯車22の一
側壁面23に連続して設けられるので、スリーブの内歯
24(図5(c))とドッグクラッチのドッグ歯21とが
噛合した状態で、一方の歯に作用する負荷(主に回転ト
ルク)に変動が生じたときに、図5(c)に示すように、
ドッグ歯21の先端側が背面側に比べて大きく撓み、ス
リーブの内歯24が抜けやすくなる。これは、ドッグ歯
21は背面が変速歯車22の側壁面23に連設されてい
るために背面側の剛性が先端側よりも高なり、ドッグ歯
21の先端側が大きく撓むからである。
【0005】また、機械加工によってドッグクラッチ付
ギヤを製作する場合には、ドッグ歯を加工する際に変速
歯車の側壁との間に切削刃の逃げ(隙間)を設けておく
必要があるため、加工上から必然的にドッグ歯の背面側
と変速歯車の側壁との間にスペースが設けられるが、冷
間鍛造等によりドッグ歯を一体成形する場合には、ドッ
グ歯と変速歯車の側壁との間に隙間を設けたり、ドッグ
歯を変速歯車の側壁から離間したりすることはなく、ま
た、そのような構造に成形することは困難である。
【0006】この発明は上述の点に鑑みなされたもの
で、機械加工による製作に比べて製造コストを大幅に低
減でき、しかもギヤ抜けが起こりにくい変速機のドッグ
クラッチ付ギヤを提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ためにこの発明のドッグクラッチ付ギヤは、a)変速歯車
の一側面にドッグ歯を円周方向に間隔をあけて備えた変
速機のドッグクラッチ付ギヤにおいて、b)前記ドッグク
ラッチ付ギヤの前記ドッグ歯を精密鍛造により一体成形
た後、c)前記ドッグ歯の背面側と前記変速歯車の一側
壁2aとの間に、該側壁2a側に前記ドッグ歯の一部を
わずかに残して環状のスリットを切削加工により全周に
わたって設け、前記変速歯車から前記ドッグ歯を分離し
ている。
【0008】請求項2記載のように、d)前記スリットの
底面を、前記ドッグ歯の底面よりも深く掘り下げること
が望ましい。
【0009】
【作用】上記した構成を有するこの発明のドッグクラッ
チ付ギヤによれば、ギヤを精密鍛造により一体成形し、
ドッグ歯の背面側と変速歯車の一側壁との間に環状のス
リットを切削加工により全周にわたり入れているため、
機械加工が不要もしくはほとんど不要になり、製造コス
トを従来の機械加工によって製作するギヤに比べ、かな
り低減できる。また、前記変速歯車の側壁側に精密鍛造
で成形した前記ドッグ歯の一部をわずかに残したから、
側壁から離間して切削加工することにより、作業が容易
になるとともに、側壁に傷が付くのを防止することがで
きる。 さらに、スリーブの内歯と噛合するドッグ歯は、
背面側の環状のスリットによって変速歯車とは切り離
(分離)され、独立しているので、スリーブの内歯と噛
合した状態でドック歯に作用する負荷が変動した際に、
図4に示すようにドッグ歯は歯幅方向に沿って全体的に
はぼ均等に撓むから、不用意にスリーブの内歯が抜け
る、いわゆるギヤ抜けが生じない。しかも、ドッグ歯の
全体的な剛性のバランスが図られるから、耐久性も向上
し、変速状態が長期間にわたり安定する。
【0010】請求項2記載のドッグクラッチ付ギヤによ
れば、深く掘り下げられたスリットによって各ドッグ歯
が変速歯車の部分から完全に分離されているので、ドッ
グ歯又はスリーブに対する負荷が変動したときに、ドッ
ク歯およびスリーブは全体的に均等に撓み、ギヤ抜けが
確実に防止される。
【0011】
【実施例】以下、この発明のドッグクラッチ付ギヤの実
施例を図面に基づいて説明する。
【0012】図1(a)は本実施例にかかるドッグクラッ
チ付ギヤを備えた変速機のドッグクラッチ付機構を概要
的に示す正面視断面図および図1(b)はその一部を示す
同平面視断面図、図2は本実施例にかかるドッグクラッ
チ付ギヤの下半分を省略した中央断面図、図3は本実施
例にかかるドッグクラッチ付ギヤの一部分を切り欠いて
断面で表した部分拡大斜視図、図4は本実施例のドッグ
クラッチ付ギヤにおける負荷変動時のドッグ歯とスリー
ブ内歯の変形(撓み)態様を示す説明図である。
【0013】図1に示すように、ドッグクラッチ機構A
は、ドッグクラッチ付ギヤ1とシンクロナイザー・リン
グギヤ11とスリーブ12とを備えている。ドッグクラ
ッチ付ギヤ1は、メインギヤとしての変速歯車2を一端
部の全周に備え、その反対端部がテーパー部3に形成さ
れ、リングギヤ11がそのテーパー部3上に配置されて
いる。また、ドッグクラッチ付ギヤ1の幅方向のほぼ中
間部に、多数のドッグ歯4が円周方向に等間隔に設けら
れている。このような構造からなるドッグクラッチ付ギ
ヤ1は、本例では、精密鍛造により一体形成される。そ
れから、旋盤等を用いた機械加工により、図2・図3に
示すように、ドッグ歯4の背面側と変速歯車2の一側壁
2aとの間に、環状のスリット5が全周にわたって切削
される。精密鍛造で形成されるため、変速歯車2の歯面
やドッグ歯4の歯面などは仕上げ加工する必要がなく、
機械加工は一切不要であり、スリット5の形成にのみ機
械加工が使用される。それは、精密鍛造後に機械加工に
よりスリット5を形成する方が、効率的で生産性に優
れ、しかも仕上がりが良好であるからである。
【0014】さらに本例では、スリット5の底面が、図
2のように、ドッグ歯4の底面よりも深く[(r−r')>
0]なるように掘り下げ、ドッグ歯4を側壁2aから完
全に切り離している。また図3のように、変速歯車2の
側壁2a側に、精密鍛造で成形したドッグ歯4の一部を
わずかに残したのは、側壁2aから離間して切削加工す
ることにより、作業を容易にするとともに、側壁2aに
傷が付くのを防止するためである。したがって側壁2a
に添わせて下方へ切削し、側壁2a側にはドッグ歯4が
残らないようにしてもよいことは言うまでもない。また
スリット5の深さをやや浅くし、スリット5の底面がド
ッグ歯4の底面に一致するようにしてもよい。
【0015】上記のように構成される本実施例のドッグ
クラッチ付ギヤ1について、その特徴的作用を説明す
る。
【0016】変速する際に、図1(a)においてシフトレ
バー(図示せず)を介してスリーブ12を左方へ移動す
ると、シンクロナイザー・リングギヤ11で同期されて
ドッグ歯4にスリーブ内歯12aが噛合する。この状態
で、変速作業が終了し、所定の減速比でエンジンが駆動
される。そして、例えばエンジンの回転速度を上昇する
過程で急に回転速度を落とすなどして、ドッグ歯4に負
荷変動が生じた場合、図4に示すようにドッグ歯4は歯
幅方向にわたり全体的に均等に撓むから、スリーブ内歯
12aに対して抜ける方向の力はほとんど作用しない。
このため、ギヤ抜けが防止される。
【0017】ところで上記実施例では精密鍛造でドッグ
クラッチ付ギヤ1を一体成形する場合について説明した
が、冷間鍛造や温間鍛造で一体成形することも可能であ
る。また、精度は低下するが、鋳造による一体成形も可
能である。さらに、焼結により一体成形することもで
き、この場合にはスリット5も同時に成形することがで
きるので、機械加工が完全に省ける。
【0018】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
この発明にかかる変速機のドッグクラッチ付ギヤには、
次のような優れた効果がある。
【0019】(1) ギヤを精密鍛造により一体成形し、
状のスリットを全周にわたって入れているため、機械加
工が不要もしくはほとんど不要になり、製造コストを低
減でき、また、スリーブの内歯と噛合するドッグ歯をス
リットによって変速歯車の部分とは切り離し、独立させ
ているので、ッグ歯に作用する負荷が変動した際には
ドッグ歯が歯幅方向に沿って全体的にはぼ均等に撓むか
ら、ギヤ抜けが起こらず、しかもドッグ歯全体の剛性の
バランスが図られるから、耐久性が向上する。さらに、
前記変速歯車の側壁側に精密鍛造で成形した前記ドッグ
歯の一部をわずかに残したから、側壁から離間して切削
加工することにより、作業が容易になるとともに、側壁
に傷が付くのを防止できる。
【0020】(2) 請求項2記載のドッグクラッチ付ギヤ
では、深く掘り下げられたスリットによって各ドッグ歯
が変速歯車の部分から完全に分離されるので、ギヤ抜け
が確実に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は本発明の実施例にかかるドッグクラ
ッチ付ギヤを備えた変速機のドッグクラッチ機構を概要
的に示す正面視断面図、図1(b)は図1(a)のドッグク
ラッチ機構の一部を示す平面視断面図である。
【図2】本発明の実施例にかかるドッグクラッチ付ギヤ
の下半分を省略した中央断面図である。
【図3】本発明の実施例にかかるドッグクラッチ付ギヤ
の一部分を切り欠いて断面で表した部分拡大斜視図であ
る。
【図4】本発明の実施例のドッグクラッチ付ギヤにおけ
る負荷変動時のドッグ歯とスリーブ内歯の変形(撓み)
態様を示す説明図である。
【図5】従来の冷間鍛造によるドッグクラッチ付ギヤを
示すもので、図5(a)は図2に対応する中央断面図、図
5(b)は図3に対応する部分拡大斜視図、図5(c)は図
4に対応する説明図である。
【符号の説明】
1 ドッグクラッチ付ギヤ 2 変速歯車 2a側壁 4 ドッグ歯 5 スリット 12 スリーブ 12a内歯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−103099(JP,A) 特開 平6−50412(JP,A) 実開 昭63−198861(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16D 11/00 - 23/14 F16H 51/00 - 55/30 F16H 57/00 - 57/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 変速歯車の一側面にドッグ歯を円周方向
    に間隔をあけて備えた変速機のドッグクラッチ付ギヤに
    おいて、 前記ドッグクラッチ付ギヤの前記ドッグ歯を精密鍛造に
    より一体成形した後、 前記ドッグ歯の背面側と前記変速歯車の一側壁(2a)
    との間に、該側壁(2a)側に前記ドッグ歯の一部をわ
    ずかに残して環状のスリットを切削加工により全周にわ
    たって 設け、前記変速歯車から前記ドッグ歯を分離した ことを特徴と
    する変速機のドッグクラッチ付ギヤ。
  2. 【請求項2】 前記スリットの底面を、前記ドッグ歯の
    底面よりも深く掘り下げた請求項1記載の変速機のドッ
    グクラッチ付ギヤ。
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