JPH05187521A

JPH05187521A - 歯車製品

Info

Publication number: JPH05187521A
Application number: JP4024819A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Hoguchi; 徹也穂口
Original assignee: OOOKA GIKEN KK
Current assignee: OOOKA GIKEN KK
Priority date: 1992-01-14
Filing date: 1992-01-14
Publication date: 1993-07-27
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: US5363714A; CA2087223A1; EP0552021B1; JP2632620B2; CA2087223C; DE69311380D1; DE69311380T2; EP0552021A1

Abstract

(57)【要約】【目的】小型且つ軽量で強度の高い歯車製品を提供す
る。【構成】同軸上に、クラッチスプライン１３とヘリカ
ル歯形１４とを隣合わせに隙間無く連続して一体的に鍛
造成形した得られた歯車製品Ｍ₁ 。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばトランスミッ
ションに用いられるシンクロ用のクラッチスプラインを
備えた歯車の如く、同軸上に異なる複数の歯形が連続し
て、或はフランジを介して隣合わせに連続して設けられ
た歯車製品に関する。

【０００２】

【従来の技術】前記歯車製品は、夫々独立して別体に形
成された複数の歯車を一つに合体させたものや、最初か
ら一体的に形成されているのがあり、それらの各歯形は
総て切削加工によるもの、一部の歯形を鍛造成形し、そ
れ以外を切削加工することによって形成したものなどが
存在する。そしてこの種の歯車製品にあっては、ヘリカ
ル歯形が含まれていると、少なくともそのヘリカル歯形
は専ら切削加工によって形成されているのが実情であっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】複数の歯車を合体させ
ることによって形成された歯車製品は、工程が多く歩留
りも悪いし、強度的にも個々の歯車が夫々単体で充分対
応できるように形成しなければならないから軽量化する
のがむずかしい。又歯形が切削加工されたものは、素材
の繊維組織がその切削部において分断され、強度的に弱
くなるし、歯形の両端に工具の逃げを確保しなくてはな
らないから、隣接する歯形相互間に間隙が必要となっ
て、小型化するにはそれだけ不利になる。更に切削形成
した歯形は、面取り加工をしなければならない。そこで
総ての歯形を鍛造成形することによってそのようなこと
をなくそうとしようとする思想が、古くからの一つの願
望として存在していたが、実現化するのは技術的に不可
能であると諦められていた。事実そのような歯車製品
は、実用に耐え得るものが一つとして存在していない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は前記願望を実現
化したものであって、その構成は、同軸上に異なる複数
の歯形同士又は複数の歯形とフランジとを隣合わせに隙
間無く連続して一体的に鍛造成形したものである。尚本
発明において歯形とは、ヘリカル歯及びストレート歯を
意味し、クラッチスプラインをストレート歯として認識
する。

【０００５】

【作用】歯形同士或は歯形とフランジとが隣合わせに隙
間無く連続して鍛造成形されているから、軸方向の長さ
が短かくなり、小型化できる。又歯形の繊維組織が連続
し、更に歯形同士或は歯形とフランジとが互いに補強し
合って強度も高くなる。更に軽量化も図れ、従来機械加
工していたアール付けや面取り部分も、予め型に設けて
おくことによって自由に設定できる。

【０００６】

【実施例】本発明に係る歯車製品を、二つの異なる歯形
を有した実施例に図面に基いて説明する。先ず成形装置
から説明すると、図７において１は下型、２はその真上
へ昇降可能に配置された上型であり、下型１はベース１
ａに対して回動可能な外型１ｂ内に昇降可能な内型１ｃ
が同心円上に組み込まれており、中心にはポンチ３が配
置されている。ベース１ａと外型１ｂ相互間にはベアリ
ング４が介在され、ポンチ３と内型１ｃの各下方には、
夫々ピン状のノックアウト５と筒状のノックアウト６が
設けられている。外型１ｂの上端内周にはヘリカル歯形
形成用歯型７が形成され、又内型１ｃの上端には、キャ
ビティ８の周囲にシンクロ用のクラッチスプライン形成
用歯型９が形成されている。一方上型２には、その中央
に下方へ突出可能なポンチ１０が組み込まれ、その周囲
にリング状の突出部１１を備える。

【０００７】このように形成された上下両型１．２間に
素材１２をセットし、上型２を下降させて素材１２をキ
ャビティ８内へ圧入する。前記素材１２には大径部１２
ａと小径部１２ｂとが連続して二段に設けられ、更に小
径部側にはそれより小径なボス部１２ｃが連設されてい
る。キャビティ８内に圧入された素材１２は、クラッチ
スプライン形成用歯型９によって小径部１２ｂの外周に
クラッチスプライン１３が形成されると共に、両端面か
らポンチ３．１０及び突出部１１が没入されることによ
って放射方向へ膨らみ、大径部１２ａの周囲にヘリカル
歯形１４が張り出し形成される（図８）。前記ポンチ
３．１０の没入部分は軸穴に利用され、突出部１１の没
入形成部分は軽量化に役立つ。各歯形の形状はヘリカル
歯形形成用歯型７及びクラッチスプライン形成用歯型９
の形状次第で自在に設定できるから、それら歯形形成用
歯型に予め面取りやアールを設定しておくことによっ
て、後加工を省略することが可能となる。実施例ではク
ラッチスプライン形成用歯型９に、成形されるクラッチ
スプラインの開放端部側に案内用のチャンファが同時に
形成されるようになっている。

【０００８】前記下型１と上型２とでキャビティ８が完
全に閉塞される密閉構造とし、素材１２の形状、大きさ
を予め余肉が生じないように設定しておけば、図１に示
す如く、クラッチスプライン１３とヘリカル歯形１４と
が軸方向へ隙間無く連続して形成された歯車製品Ｍ₁ を
一工程で成形できる。本実施例に示すこのような製品Ｍ
₁ は、形状のみであるならばヘリカル歯形を切削加工す
ることによっても成形可能ではあるが、歯形の側端面へ
意図的にフランジ状のバリを設け、そのバリをストッパ
用のフランジとして利用することはできない。即ち、歯
車には確実に噛み合わせ、抜けを防止するために、歯形
の側端面へストッパを付設することがあるが、図１１の
如くキャビティ８が完全に閉塞されない半密閉構造を採
り、下型１と上型２との間にバリ１５´を張り出し成形
してその部分を有効に利用すれば、図２に示す如く歯形
の隣に軸方向へ隙間無く連続してストッパ用のフランジ
１５を一体的に備えた製品Ｍ₂ も形成できるのである。
この場合歯形とフランジとが一体的であるから、歯形の
強度が高くなるメリットがある。又歯形内における繊維
組織の流れが図３の如く連続しているので、前記フラン
ジによる強度の向上と相俟って驚異的な耐久性を誇る。

【０００９】製品Ｍを型から抜き出す場合は、上型２を
上昇させた後、ノックアウト６の押し上げによって内型
１ｃと一緒に製品Ｍを上昇させて先ず製品Ｍを外型１ｂ
から抜き外す（図９）。その際外型１ｂはヘリカル歯形
１４の傾斜分だけ回動し、製品Ｍは回動することなく真
上に抜き出される。抜き外し方向は真上であるから、前
記ベース１ａと外型１ｂ相互間に介在されるベアリング
４は、図７の如く上下の位置関係にて接する面（加圧時
にベアリングへの負担を少なくするため、理想的には実
施例の如く水平面）に配置されることが望ましい。続い
てノックアウト５を押し上げ、製品Ｍをポンチ３の上端
で支持したままキャビティ８より抜き外す（図１０）。

【００１０】前記実施例は歯形が軸方向へ互いにオーバ
ーラップしないものを説明したが、型構造の変更で、歯
形が互いにオーバーラップし、歯形と歯形とが軸方向へ
隙間無く連続する特殊な歯車製品を形成することも可能
である。次にその実施例を説明する。使用する型には図
１２の如く分割面を境として、下型１と上型２の夫々
に、径が近似した異なる歯形形成用歯型を形成する。歯
形形成用歯型は、例えば下型１にクラッチスプライン形
成用歯型９を、を上型２にヘリカル歯形形成用歯型７を
形成し、ヘリカル歯形形成用歯型７を有する上型２を回
動可能な構造とする。このようにして形成された製品Ｍ
₃ は、図４に示す如く両歯形のオーバーラップした継ぎ
目部分が連続しているから、歯形同士が補強し合って強
度が高くなる。このような形態の歯車製品は、従来、い
かなる手段をもっても量産することはできなかった。本
実施例の場合も、前記実施例と同様に型構造を半密閉式
とし、歯形間にバリを設け、そのバリをストッパ用のフ
ランジとし、図５の如く歯形間にフランジ１５を両歯形
に連続させて一体形成した製品Ｍ₄ とすることも可能で
ある。又図６の如く大径部にクラッチスプライン１３
を、小径部にヘリカル歯形１４を形成した製品Ｍ₅ とし
たり、そのような歯形の間にフランジを一体的に形成し
た歯車製品とすることもできる。

【００１１】このように本発明により形成される歯車製
品のバリエーションは多く、一つ一つ詳しく説明すれば
きりはないが、要するに軸方向側端縁が開放されていな
い歯形の形成が可能なことによって、歯形同士、或は歯
形とフランジとが隙間無く連続して一体的に鍛造成形さ
れた歯車製品であって、代表的なものを前記実施例で説
明したものも含め、図１３にそれら製品Ｍ₁ ．Ｍ₂ ．Ｍ
₄ ．Ｍ₆ 〜Ｍ₁₀のパターンのみを例示しておく。そして
このような歯車製品は、小型で強い歯車を大量に而も安
価にて安定供給できるのである。前記実施例は、ストレ
ートとヘリカル歯形といった二種の歯形を二段に連続し
て備えた歯車製品についてを説明したが、歯形はヘリカ
ル同士、ストレート同士の組み合わせにもできる。又歯
形の数は三段或はそれ以上であっても、両隣に形成され
る歯形が共に大径である場合を除けば適用される。更に
フランジの位置、歯形のモジュール、歯数、径、厚さ等
は必要に応じて適宜変更される。尚本発明の歯車製品
は、歯形同士或は歯形とフランジ相互間に隙間がないた
め、歯形相互間に隙間を有する従来の旧型製品を使用す
る装置にはそのまま使用できない状況が生ずることが想
定されるものの、その場合であっても図１４に夫々示す
ように、歯形相互間に隙間１６を周設した改造品Ｍ₁₁〜
Ｍ₁₄とすれば、既設の旧型装置を改造することなく対応
できるのである。尚これらはあくまで一例を示したにす
ぎないことを付言する。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば、歯形と歯形との間隔が
なくなって小型化され、又歯形及び製品自体の強度が向
上する。更にアール付けや面取りなど、付帯的な工程を
省略することにより、小型で強い歯車を大量に而も安価
にて安定供給できる。そしてそれら本発明の歯車製品
は、歯切りされていないから、選定する場合にも従来製
品との見分けは容易であって混乱を起すことはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る歯車製品の実施例を示す斜視図で
ある。

【図２】本発明に係る歯車製品の変更実施例を示す斜視
図である。

【図３】歯形内における繊維組織の流れを示す説明図で
ある。

【図４】本発明に係る歯車製品の他の変更実施例を示す
斜視図である。

【図５】本発明に係る歯車製品の他の変更実施例を示す
説明図である。

【図６】本発明に係る歯車製品の他の変更実施例を示す
斜視図である。

【図７】図１に示す歯車製品の成形装置を示す説明図で
ある。

【図８】図１に示す歯車製品の成形工程を示す説明図で
ある。

【図９】図１に示す歯車製品の成形工程を示す説明図で
ある。

【図１０】図１に示す歯車製品の成形工程を示す説明図
である。

【図１１】図２に示す歯車製品の成形工程を示す説明図
である。

【図１２】図４に示す歯車製品の成形工程を示す説明図
である。

【図１３】製品のバリエーションを例示した説明図であ
る。

【図１４】製品を従来製品に適合するよう加工を施した
改造品のバリエーションを例示した説明図である。

【符号の説明】

１・・下型、１ａ・・ベース、１ｂ・・外型、１ｃ・・
内型、２・・上型、３・・ポンチ、４・・ベアリング、
５・・ノックアウト、６・・ノックアウト、７・・ヘリ
カル歯形形成用歯型、８・・キャビティ、９・・クラッ
チスプライン形成用歯型、１０・・ポンチ、１１・・突
出部、１２・・素材、１２ａ・・大径部、１２ｂ・・小
径部、１２ｃ・・ボス部、１３・・クラッチスプライ
ン、１４・・ヘリカル歯形、１５・・フランジ、１５´
・・バリ、１６・・隙間、Ｍ．Ｍ₁〜Ｍ₁₀・・製品、Ｍ
₁₁〜Ｍ₁₄・・改造品。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同軸上に異なる複数の歯形同士又は複数
の歯形とフランジとが隣合わせに隙間無く連続して一体
的に鍛造成形されて成る歯車製品。