JP3759419B2

JP3759419B2 - 軸付きパーキングギヤ及びその軸付きパーキングギヤの製造方法

Info

Publication number: JP3759419B2
Application number: JP2001079174A
Authority: JP
Inventors: 淳一大岡
Original assignee: O Oka Corp
Current assignee: O Oka Corp
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2021-03-19
Also published as: JP2002273543A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のオートマチックトランスミッションに使用される軸付きパーキングギヤ及びその軸付きパーキングギヤの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軸付きパーキングギヤは、別体に形成されたパーキングギヤと、少なくとも円筒軸部の内外両周面とその円筒軸部と連続した中実軸部の外周面とのいずれかにスプラインを有する段付き軸とを電子ビーム溶接などを利用して一体的に形成するのが一般的である
そしてそれらパーキングギヤと段付き軸との形成には、専ら鍛造手段が利用されている。
その一例を示すと、パーキングギヤは歯出し鍛造成型後、切削手段にて結合部などが仕上げられる一方で、段付き軸は、鍛造により成型された段付丸棒を切削加工し、転造、ブローチ、マシニング等の設備を利用して穴ぐりや内外両周面にスプラインの形成などが行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
パーキングギヤと段付き軸との二種類の部品を別々に形成するわけであるから、当然工程数は倍以上になり、しかも軸の形成には転造、ブローチ、マシニングなどによる機械加工を伴うので、その設備や管理に多大な費用を要する。
又、段付き軸は、鍛造により成型された丸棒に、切削及び穴ぐりといった二種類の加工を施さなくてはならないし、長い丸棒を加工するには、センタ間の距離の大きい工作機械が必要となる。
更に、電子ビーム溶接による結合にもそれなりの設備が必要になるばかりか、溶接時に発生する熱による歪の影響で寸法精度が安定しないし、結合による相互の位置関係、結合部の強度にも問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、工程数が少なく、高い精度で信頼性に富んだ軸付きパーキングギヤに関する技術であって、その構成は、外周面にパーキングロック歯が荒形成されたパーキングギヤ部の片側面中央に窪みが凹設され、他側面中央に中実の軸部が一体に突設された一次成型品を成型する第一の鍛造工程と、前記一次成型品の周囲を拘束した状態で、窪み内に先細りテーパ付きのパンチを押し込み、前記軸部を筒状大径部と中実状小径部とが二段に連続した段付き軸に前方押し出し成型する第二の工程と、円筒軸部内にストレートパンチを押し込み、少なくとも円筒軸部の内外両周面と中実軸部の外周面とのいずれかにスプラインを形成する第三の工程とを含む軸付きパーキングギヤの製造方法にあり、前記第二の鍛造工程を、軸部を筒状大径部と中実状小径部とが二段に連続した段付き軸に前方押し出し成型する前段階に、前記二段に連続した段付き軸を、筒状大径部と筒状中径部及び中実状小径部とが三段に連続した段付き軸に押し出し成型する後段階とに分けることができる。
尚本発明において、先細りテーパ付きのパンチとは、基端部から先端部にかけて徐々に細くなる形状ばかりでなく、先端部のみにテーパを形成した形状や、先端部が球状面に丸まっている形状のパンチを含む。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る軸付きパーキングギヤ及びその軸付きパーキングギヤの製造方法の実施例を図面に基づき説明する。
図１は第二の鍛造工程で使用する製造装置を示したもので、本実施例では第二の鍛造工程が前段階に後段階を付加した二段階で構成されている。
そこで、先ず前段階で使用する製造装置（a）について説明すると、１は下型、２は上型であって、下型１には軸付きパーキングギヤの製品形状における軸付き側の面（他端側）に準じた形状のキャビティ３が形成されており、そのキャビティ３における三段階の段付き軸に相当する部分の下方が開放され、その開放部内にはエジェクタ４が組み込まれている。
又、キャビティ３には、パーキングギヤに相当する部分の周囲に、パーキングロック歯に対応した歯形５が形成されている。
一方上型２は、軸付きパーキングギヤの製品形状における軸付き側の反対面（片端側）に準じた形状をしており、中央には先細りテーパ付きパンチ６が突出されている。
【０００６】
次に後段階で使用する製造装置（b）について説明すると、７は下型、８は上型であって、下型７は三段階の段付き軸に相当する部分が形成されており、上型８の中央には、ストレートパンチ９の先端に、先細りテーパ付き小径パンチ１０が同軸配置された二段構造のパンチが突設されている。
【０００７】
次に第三の鍛造工程で使用される製造装置（ｃ）を説明すると、図２において、１１は下型、１２は上型であって、下型１１は、前記第二工程で使用される製造装置の下型７におけるキャビティの段付き軸部に相当する部分に、外スプライン成型用歯形１３が設けられており、パーキングギヤに相当する部分の周囲には、パーキングロック歯整形用歯形１４が形成されている。
一方上型１２の中央には、ストレートパンチ９’の先端に、そのストレートパンチ９’より小径のストレートパンチ１５が同軸配置された二段構造パンチが突設されており、二段構造のパンチにおけるストレートパンチ９’の外周には、内スプライン成型用歯形１６が設けられている。
【０００８】
前記装置を順に使用し、第二及び第三の鍛造工程が実施されるのであるが、それには先ず一次成型品の調達から始まる。
一次成型品Ｗ１は、図３に示すように、外周面に歯形１７が荒形成されたパーキングギヤ部の片側面中央に窪み１８が、又他側側面に中実の段付き軸部１９が一体に突設された形態を呈しており、この一次成型品Ｗ１は、第一の鍛造工程にて製造される。
中間処理として必要に応じ熱処理、ショットブラスト、潤滑処理を行う。
【０００９】
第二工程の前段階において、一次成型品Ｗ１は、下型１のキャビティ３内にセットされることで、周囲を拘束されると共に、歯形１７が歯形５と噛み合って位置決めされ、上型２の下降動作によってテーパ付きパンチ６が窪み１８内に押し込まれると、前方押し出しによって、そのテーパ付きパンチ６の押し込まれた部分が筒状大径部に成型されると共に、先端に小径の中実軸部が押し出されれることによって二段に連続した付き軸１９ａが形成される。
又、成型後のワーク取り出しはエジェクタ４の上昇動作にて取り出すことが出来る（図４）。
【００１０】
続く第二の鍛造工程の後段階において、下型７にセットされたワークに対し、上型８の下降によって、筒状大径部と中実状小径部とが二段に連続した段付き軸１９ａの筒状大径部内に大小二段のストレートパンチ９とテーパ付き小径パンチ１０を押し込むことにより、前記二段に連続した段付き軸１９ａは、筒状大径部と筒状中径部及び中実状小径部とが三段に連続した段付き軸１９ｂに押し出し形成される（図５）。
これらの第二の鍛造工程にあって、パンチはいずれも先細り形状のため、ワークの肉はパンチの押し込み方向へとスムーズに流れ、効率のよい押し出し形成が実現される。
しかも、パンチの押し込みによって穴の形成と押し出しとが同時に行われるので極めて合理的であるし、軸部の短い出発材料から徐々に伸ばしながら長い段付き軸を形成するので、軸の長さに応じてストロークの異なる装置を使い分けでき、経済的といえる。
【００１１】
最後の第三の鍛造工程では、キャビティ３の段付き軸部に相当する部分に設けられた外スプライン成型用歯形１３と、ストレートパンチ９’に形成された内スプライン成型用歯形１６とによって、筒状中径部の外周面と筒状大径部の内周面とにそれぞれ外スプライン２０と内スプライン２１とが成型されると共に、荒形成されたパーキング歯形１７が、パーキング歯整形用歯形１４によりコイニング整形される（図６）。
このようにして、図７に示すような、外周面にパーキングロック歯１７が形成されたパーキングギヤと、軸部の外周面と筒状大径部の内周面とにそれぞれ外スプライン２０と内スプライン２１とを有する三段に連続した段付き軸１９ｃとが結合した軸つきパーキングギヤが鍛造にて一体成型される。
【００１２】
前記実施例は、一次成型品の中実軸部や、成型品の内外両周面が段付き形状であるが、段なし形状、即ち円筒軸部や中実軸部がそれぞれ段なしのストレートであったり、逆に三段以上であっても差し支えないし、スプラインは、少なくとも円筒軸部の内外両周面と中実軸部の外周面とのいずれかに形成されるものに適用される。
又、第二の鍛造工程は後段階を付加すれば、長い軸部を前方押し出しするのに有利であるが、二段階にするばかりでなく、一段階にすることもできるし、逆に二以上の複数段階とすることもできる。
更に、本発明ではパーキングロック歯だけでなく、スパーギヤやヘリカルギヤなど歯車の種類は問わないし、スプラインは例えばキー溝形状であっても構わない。又、歯の整形やスプラインの形成は、機械加工でもかまわない。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、鍛造にて一体成型されることで、製造工程が簡略化され、電子ビーム溶接など、結合するための工程もなくなるため、効率がよく精度に優れ、信頼性に富んだ製品を提供できる。
又、先細りテーパ付きパンチの利用により、前方押し出し効率が高められ、中実軸の押し出しをスムーズに無理なく行える。
更に、パンチの押し込みによって穴の形成と押し出しとを同時に行うことで合理化され、第二の鍛造工程を前段階と後段階とに分けた場合、前段階では成型品の軸部が短い分、ストロークの短い装置を利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法において第二の鍛造工程で使用される装置の説明図である。
【図２】本発明の方法において第三の鍛造工程で使用される装置の説明図である。
【図３】一次成型品の説明図である。
【図４】第二の鍛造工程における前段階の説明図である。
【図５】第二の鍛造工程における後段階の説明図である。
【図６】第三の鍛造工程の説明図と完成図である。
【図７】軸つきパーキングギヤの説明図である。
【符号の説明】
１・・下型、２・・上型、３・・キャビティ、４・・エジェクタ、５・・歯形（パーキングロック歯に対応した）、６・・テーパ付きパンチ、７・・下型、８・・上型、９、９’・・ストレートパンチ、１０・・テーパ付き小径パンチ、１１・・下型、１２・・上型、１３・・外スプライン成型用歯形、１４・・パーキングロック歯整形用歯形、１５・・小径のストレートパンチ、１６・・内スプライン成型用歯型、１７・・歯形、１８・・窪み、１９・・段付き軸部、１９ａ・・二段に連続した段付き軸、１９ｂ・・三段に連続した段付き軸、１９ｃ・・三段に連続した段付き軸（スプライン付き）、２０・・外スプライン、２１・・内スプライン、Ｗ１・・一次成型品。

Claims

外周面にパーキングロック歯が荒形成されたパーキングギヤ部の片側面中央に窪みが凹設され、他側面中央に中実の軸部が一体に突設された一次成型品を成型する第一の鍛造工程と、前記一次成型品の周囲を拘束した状態で、窪み内に先細りテーパ付きのパンチを押し込み、前記軸部を筒状大径部と中実状小径部とが二段に連続した段付き軸に前方押し出し成型する第二の工程と、円筒軸部内にストレートパンチを押し込み、少なくとも円筒軸部の内外両周面と中実軸部の外周面とのいずれかにスプラインを形成する第三の工程とを含む軸付きパーキングギヤの製造方法。
第二の鍛造工程が、軸部を筒状大径部と中実状小径部とが二段に連続した段付き軸に前方押し出し成型する前段階に、前記二段に連続した段付き軸を、筒状大径部と筒状中径部及び中実状小径部とが三段に連続した段付き軸に押し出し成型する後段階を付加した請求項１に記載した軸付きパーキングギヤの製造方法。