JP4368394B2 - クラッチギヤ製造装置およびクラッチギヤ製造方法 - Google Patents
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Description
この装置では、被加工物に無理な力が作用しないように被加工物の金型に対する位相合わせを行なうことで、逆テーパー形状を精度良く形成することができるものとしている。
ところで、マルチコーン式シンクロ装置で用いられるクラッチギヤにあっては、インナーコーンとアウターコーンとの間に配置されるミドルコーンを一体回転させるべく、ミドルコーンの爪部が係合可能なコーン孔を形成する必要があるが、逆テーパー形状の精度を確保するために、コーン孔は、逆テーパーを成形した後に機械加工により形成するか、あるいは逆テーパー形成前に鍛造等により形成するのが一般的である。
チャンファを有するスプライン歯が外周面に形成された前記クラッチギヤを前記チャンファを鉛直方向上向きで設置可能であるとともに、前記スプライン歯に逆テーパーを成形可能な逆テーパー歯を有するダイスと、
前記スプライン歯が前記逆テーパー歯に押圧されるよう前記ダイスに設置された前記クラッチギヤを押し下げ可能なパンチと、
該パンチにより押し下げられる前記クラッチギヤを受けるノックアウトスリーブと、
前記パンチ内に上下動可能に配置されてなり、前記スプライン歯が前記逆テーパー歯に押圧された状態で前記クラッチギヤの側面にコーン孔を形成するパンチピンと、
を備えることを要旨とする。
(a)前記クラッチギヤの外周面にチャンファを有するスプライン歯を形成し、
(b)前記スプライン歯に逆テーパーを成形可能な逆テーパー歯を有するダイスに、前記クラッチギヤを前記チャンファが鉛直方向上向きとなるよう設置し、
(c)前記ダイスに設置された前記クラッチギヤをパンチにより押し下げながら前記スプライン歯を前記逆テーパー歯に押圧して前記逆テーパーを成形し、
(d)前記スプライン歯が前記逆テーパー歯に押圧された前記クラッチギヤをノックアウトスリーブで受けた状態で、前記パンチ内に上下動可能に配置されたパンチピンにより前記クラッチギヤの側面にコーン孔を形成する
ことを要旨とする。
先ず製品であるマルチコーン式シンクロ装置に用いるクラッチギヤについて説明する。
図1は、クラッチギヤ歯製造装置および逆テーパー製造装置により製造されるクラッチギヤの正面図である。
クラッチギヤWは、外周に、間隔をおいて複数のスプライン歯1が形成されており、各スプライン歯1の端部には、山形状のチャンファ1aが形成されている。
また、クラッチギヤWの側面には、内周面3側にテーパー部2が形成されており、クラッチギヤWの側面のテーパー部2とスプライン歯1の間には、等間隔で4個のコーン孔4が貫通形成されている。
このコーン孔4は、マルチコーン式シンクロ装置のインナーコーンとアウターコーンとの間に配置されるミドルコーンを、クラッチギヤWと一体回転させるために、ミドルコーンの爪部が係合可能に形成されたものである。
この図2のクラッチギヤ素材Waを図5に示すクラッチギヤ歯製造装置5を用いて、図3(a),(b)で示す形状に形成して、クラッチギヤの一時加工品Wbを製造する。
即ち、クラッチギヤの一時加工品Wbは、クラッチギヤ歯製造装置5を用いて、山形状のチャンファ1aを有するスプライン歯1と、歯溝Mが、外周に交互に形成され、同時にテーパー部2が形成される。
このように、クラッチギヤ歯製造装置5を用いて、スプライン歯1が歯出し成形されるが、このスプライン歯1の側面は、ストレートなストレート面Sとなっている。
クラッチギヤ歯製造装置5は、図2の状態のクラッチギヤ素材Waにスプライン歯1を形成させるダイス6と、クラッチギヤ素材Waを受け止める上下動可能なノックアウトスリーブ7と、上方からクラッチギヤ素材Waを下方側へ向かって押圧する円筒形状の歯型パンチ8を備えている。
ダイス6は、上バックアッププレート12上に設置されており、この上バックアッププレート12は、ロアプレート9上に設置された下バックアッププレート10,中バックアッププレート11上に設置したものである。
また、ノックアウトスリーブ7は、ロアプレート9,下バックアッププレート10,中バックアッププレート11,上バックアッププレート12内を上下動でき、且つ、ダイス6の内周側に上下動可能に取り付けられたものである。
また、歯型パンチ8は、上方に略水平に配置された押圧プレート13にパンチホルダ14を介して垂下状に取り付けられたものである。
その後、ノックアウトスリーブ7が上昇して、ダイス6内より図3(a),(b)の状態に成形されたクラッチギヤの一次加工品Wbが取り出される。
この一次加工品Wbのダイス6からの取り出しは、ノックアウトスリーブ7により一次加工品Wbを上方へ押し上げることにより行われる。この際、歯溝Mとダイス6との間に摩擦が生じ、歯溝6の表面が塑性変形させられ、所謂ダレDが発生する。ここで、一次加工品Wbは、山形のチャンファ1aの尖端がロアプレート9側方向、即ち、図5において下側方向を向いた状態で形成されているから、ダレDは、図3(a),(b)に示すように、一次加工品Wbのチャンファ1a側の側面であって、歯溝Mに対応する位置、即ち、スプライン歯1間に盛り上がり状に形成される。なお、このダレDは、約0.1mm〜0.2mm程度である。
この逆テーパー製造装置15は、図3(a),(b)の形状に成形されたクラッチギヤの一時加工品Wbをセットして、クラッチギヤの一時加工品Wbの各スプライン歯1に逆テーパー1bを図4(a),(b)に示すように成形させるものである。
また、逆テーパー製造装置15は、スプライン歯1に逆テーパー1bを成形させると同時に、ミドルコーンの爪部が係合可能なコーン孔4を成形させることができるものである。
ダイス16は、金型27内に嵌め込まれており、金型27は上バックアッププレート22上に設置され、上バックアッププレート22の下面には中バックアッププレート21が、中バックアッププレート21の下面には下バックアッププレート20を介してロアプレート19が配置されており、ロアプレート19は基台24上に設置されている。
ロアプレート9の内周側には、シリンダ25が縦方向に配置されており、このシリンダ25によりノックアウトスリーブ17が上下動できるように構成されている。
また、ロアプレート9,下バックアッププレート20,中バックアッププレート21,上バックアッププレート22には、ノックアウトスリーブ17側から外側へ向かって下傾した排出シュート26が形成されている。
また、4つのコーン孔4を形成させるための4本のパンチピン31が、パンチ18内に上下動可能に垂下状に配置されている。
なお、図6の中心線より右側は、パンチ18が上昇した状態であり、中心線より左側は、パンチ18およびパンチピン31が下降された状態を示している。なお、図7には要部を拡大して示している。
逆テーパー歯16aは、図7において上方から下方に向かって拡径した台形状に形成された凸部16bと、この凸部16b間を形成する逆台形状の内周溝16cとが交互に全周に亘って形成されている。
従って、クラッチギヤの一次加工品Wbのスプライン歯1に逆テーパー1bを形成する際には、一次加工品Wbは、チャンファ1aの尖端が上方を向くようにダイス16内にセットすることとなる。なお、ダイス16の内周上方部位には、一次加工品Wbがダイス16内に位置決めセットし易いように、上方に向かって拡径状に形成された拡径部16dが設けられている。
なお、円筒形状のパンチ18の外径aと、ダイス16の逆テーパー歯16aの歯先円径bと、ノックアウトスリーブ17の外径cは、略同径に設定されている。
図7に示すように、クラッチギヤ歯製造装置5で図3(a),(b)で示した形状に成形されたクラッチギヤの一時加工品Wbを、スプライン歯1のチャンファ1aを上向きにして、逆テーパー製造装置15のダイス16にセットする。即ち、ダイス16の内周に形成された内周溝16cにクラッチギヤの一時加工品Wbのストレート状のスプライン歯1を嵌め込んで、ダイス16にクラッチギヤの一時加工品Wbを位置決めしてセットする。
このとき、図8に示すように、ノックアウトスリーブ17は、上面がクラッチギヤの一次加工品Wbの下面に当接する位置までシリンダ25によって上昇されており、一次加工品Wbは、パンチ18に押し下げられる前にノックアウトスリーブ17によって受け止められた状態となっている。
このように、クラッチギヤの一次加工品Wbがパンチ18によって押し下げられる際には、ノックアウトスリーブ17によって受け止められた状態で押し下げるから、クラッチギヤの一次加工品Wbを安定して押し下げることができる。しかも、逆テーパー歯16aの歯先円径bとノックアウトスリーブ17の外径cとのそれぞれを略同じ径に設定しているから、クラッチギヤの一次加工品Wbを安定して受けることができるとともに、より安定して押し下げることができる。
続いて、図10に示すように、この状態を維持したまま、ストッパー28が金型27に当接するまでパンチ18が押し下げられる。こうして、クラッチギヤの一次加工品Wbのストレート状のスプライン歯1は、ダイス16の逆テーパー歯16aに押圧されて、スプライン歯1に逆テーパー1bが形成される。
このように、クラッチギヤの一次加工品Wbを、パンチ18とノックアウトスリーブ17との間で所定圧力で挟み込み、この状態を維持したまま一次加工品Wbを押し下げるから、クラッチギヤの一次加工品Wbのスプライン歯1間に盛り上がり状に形成されたダレDを良好に潰して除去することができる。しかも、パンチ18の外径a,逆テーパー歯16aの歯先円径bおよびノックアウトスリーブ17の外径cのそれぞれを略同じ径に設定しているから、ダレDを確実に潰すことができる。
こうして形成されたコーン孔4の部分の抜きカスPは、ノックアウトスリーブ17の挿通孔17a内に落下して、傾斜孔17bから排出シュート26を通して外部に排出される。
その後、図12に示すように、パンチピン31およびパンチ18が上昇し、さらにノックアウトスリーブ17が上昇することで、逆テーパー1bとコーン孔4が形成された製品としてのクラッチギヤWがダイス16から抜き出される。
また、パンチ18は、外径aが逆テーパー歯16aの歯先円径bと略同じ円筒形状であるため、パンチ18とダイス16との位置決めを直接行うことができて、別途ガイドロッドを用いて行うものに比して寸法ばらつきを抑えることができ、精度良く位置決めすることができるものとなる。
また、ノックアウトスリーブ17の外径cは、ダイス16の逆テーパー歯16aの歯先円径bと略同径に設定されているため、クラッチギヤの一時加工品Wbをノックアウトスリーブ17で安定して受けることができ、ダレDを確実に潰すことができるものとなる。
また、パンチピン31をノックアウトスリーブ17の挿通孔17aに挿通させて、コーン孔4を形成することができ、パンチピン31で打ち抜かれた抜きカスPを挿通孔17aを介して良好に排出することができるものである。
更に、本例の逆テーパー製造装置15では、パンチピン31はパンチ18内に上下動可能に配置されているため、装置全体がコンパクトなものとなる。
1a チャンファ
1b 逆テーパー
4 コーン孔
5 クラッチギヤ歯製造装置
6 ダイス
7 ノックアウトスリーブ
8 歯型パンチ
15 逆テーパー製造装置
16 ダイス
16a 逆テーパー歯
16c 内周溝
17 ノックアウトスリーブ
17a 挿通孔
17b 傾斜孔
18 パンチ
18a ピン孔
23 押圧プレート
26 排出シュート
27 金型
31 パンチピン
a パンチの外径寸法
b ダイスの逆テーパー歯の歯先円径寸法
c ノックアウトスリーブの外径寸法
S ストレート面
W クラッチギヤ
Wa クラッチギヤの素材
Wb クラッチギヤの一時加工品
Claims (11)
- マルチコーン式シンクロ装置に用いるクラッチギヤを製造するクラッチギヤ製造装置であって、
チャンファを有するスプライン歯が外周面に形成された前記クラッチギヤを前記チャンファを鉛直方向上向きで設置可能であるとともに、前記スプライン歯に逆テーパーを成形可能な逆テーパー歯を有するダイスと、
前記スプライン歯が前記逆テーパー歯に押圧されるよう前記ダイスに設置された前記クラッチギヤを押し下げ可能なパンチと、
該パンチにより押し下げられる前記クラッチギヤを受けるノックアウトスリーブと、
前記パンチ内に上下動可能に配置されてなり、前記スプライン歯が前記逆テーパー歯に押圧された状態で前記クラッチギヤの側面にコーン孔を形成するパンチピンと、
を備えるクラッチギヤ製造装置。 - 前記パンチは、外径が前記逆テーパー歯の歯先円径と略同じ円筒形状に形成されてなる請求項1記載のクラッチギヤ製造装置。
- 前記ノックアウトスリーブは、前記クラッチギヤを受ける際、前記パンチとの間で所定圧力をもって前記クラッチギヤを挟み込むことができるよう形成されてなる請求項1または2記載のクラッチギヤ製造装置。
- 前記ノックアウトスリーブは、前記逆テーパー歯の歯先円径と略同じ径で前記クラッチギヤと当接するよう形成されてなる請求項1ないし3いずれか記載のクラッチギヤ製造装置。
- 前記ノックアウトスリーブは、前記クラッチギヤが前記パンチとの間で挟み込まれた状態で押し下げられるよう前記クラッチギヤを受けるものである請求項1ないし4いずれか記載のクラッチギヤ製造装置。
- 前記ノックアウトスリーブは、前記パンチピンを挿通可能な挿通孔が形成されてなる請求項1ないし5いずれか記載のクラッチギヤ製造装置。
- マルチコーン式シンクロ装置に用いるクラッチギヤを製造するクラッチギヤ製造方法であって、
(a)前記クラッチギヤの外周面にチャンファを有するスプライン歯を形成し、
(b)前記スプライン歯に逆テーパーを成形可能な逆テーパー歯を有するダイスに、前記クラッチギヤを前記チャンファが鉛直方向上向きとなるよう設置し、
(c)前記ダイスに設置された前記クラッチギヤをパンチにより押し下げながら前記スプライン歯を前記逆テーパー歯に押圧して前記逆テーパーを成形し、
(d)前記スプライン歯が前記逆テーパー歯に押圧された前記クラッチギヤをノックアウトスリーブで受けた状態で、前記パンチ内に上下動可能に配置されたパンチピンにより前記クラッチギヤの側面にコーン孔を形成する
クラッチギヤの製造方法。 - 前記ステップ(c)は、前記逆テーパー歯の歯先円径と略同じ外径を有する円筒形状に形成されたパンチにより前記クラッチギヤを押し下げるステップである請求項7記載のクラッチギヤの製造方法。
- 前記ステップ(c)は、前記クラッチギヤが前記パンチとの間で挟みこまれた状態で押し下げられるステップである請求項7または8記載のクラッチギヤの製造方法。
- 前記ステップ(c)は、前記クラッチギヤを前記ノックアウトスリーブで受ける際、該ノックアウトスリーブと前記パンチとの間で所定圧力をもって前記クラッチギヤを挟み込むステップである請求項9記載のクラッチギヤの製造方法。
- 前記ステップ(d)は、前記ノックアウトスリーブを前記逆テーパー歯の歯先円径と略同じ径として、前記クラッチギヤを受けるステップである請求項10記載のクラッチギヤの製造方法。
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