JPS6049826A - 自動車のトランスミッション用ギアの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自動車のトランスミ・ノシコン用ギアをプ
レス成形により成形する方法Ｇこ関する。

自動車のトランスミッション用ギアの１つに、第１．２
図に示すようなものがある。このギアｌには軸孔２、延
長部３が設けられており、外周には等分に複数個のスプ
ライン歯４が設けられている。スプライン歯４は〜前端
部（第１図で上方を前方、下方を後方と呼ぶことにする
）に相手側であるスリーブの内歯スプラインとの噛合を
容易にするため断面三角刃状のチャンファ部５を有して
おり、また前端部から後端部に亘って前記スリーブの内
歯スプラインの抜０防止用の逆テーバが施された歯面６
を有してむする。この逆テーバの施された歯面６は前記
スリーブの内歯スプラインの対応した形状の歯面と係合
し、スリーブの軸方向の移動（通常抜りと呼ばれる）を
防止する役目をもつものである。

チャンファ部５の前端、すなわち稜線部８の前端面は第
２図に示すようにギア１の中心軸９と直交する平面１０
上にあるように形成されている。

また、チャンファ部５のスプライン歯４の谷部７側の端
部には相手側内歯スプラインとの干渉を避けるために■
溝状切り込みからなる逃げ部１１、ａ、ｌｌｂが切削加
工によって形成されている。

そして、これらの逃げ部１１ａ、ｌｌｂの切削加工によ
り結果的にとんがり状の余計な部分１２が生じている。

このような構成の従来のギア１は、例えば特公昭４７−
１４６９６号公報に開示されているような方法で製造さ
れていた。すなわち、第３図に示すように、第１工程（
イ）のように剪断した円柱状素材１５を第２工程（ロ）
で図示のように据込め成形し、焼きなましおよび潤滑処
理を施した後、第３工程（ハ）で押出し成形し、第４工
程（ニ）に示すように据込み成形した後。

第５工程（ホ）に示すように軸孔２を打ち抜き成形して
素材成形工程を終了する。この―存意（ホ）では、スプ
ライン歯形成部の外径■〕は、ギア仕上がり時のスプラ
イン歯４の外径り、よりも小さくしである。次に、前記
素材成形工程（イ）〜（ホ）を終了した素材１５に焼き
なましおよび潤滑処理を施した後、第６エ程（へ）でチ
ャンファ成形装置によりチャンファ部５を成形する。第
７エ程（ト）で相隣るチャンファ部５の間に軸方向の平
行歯面１６を押出し成形し、次の第８工程（チ）で前記
第７エ程（Ｉ・）で生した押出し余肉Ｉ７を打ち抜き装
置により除去する。

これによりスプライン歯４が形成されたわＬＪである。

次の第９工程（す）で平行歯面１６をテーバ成形装置に
よって逆テーバ歯面６に成形した後、チャンファ部５の
スプライン歯４の谷部側の端部に逃げ部＋１ａ、Ｉｌｂ
を切削加工により形成する。

しかしながら、このような従来の自動車のトランスミッ
ション用ギアにあっては、チャンファ部５の前端稜線部
８の前端面がギア１の中心軸９と直交する平面１０上に
あるように形成されζいたため、第１乃至第５の各素材
成形工程を終了した素材１５を鍛造プレス装置で前記ｆ
ｆ１８コニ稈が終了した状態にまで一気にプレス成形し
ようとし一ζも山部の端部にまで所望の形状を出し難く
、前述したような各工程をそれぞれ経て多くの工数をか
けなＬＪれば成形できないという問題点があった。

この発明はこのような従来の問題点に着目してなされた
もので、チャンファ部の前端稜線部の前端面を前記ギア
の中心部から外周方向に向かうにつれて微小角度で後方
に１頃斜するよううに形成可能であり、かつ、前記スプ
ライン歯の谷部に、隣接する２個の前記チャンファ部の
互いに対向し合うチャンファ面の前記谷部側の端部同士
を−続きに連続する四部を形成可能な下型に、前記スプ
ライン歯の歯底径とほぼ同径の外径を有する環状累月を
、前記スプライン歯の歯底径とばは同径の外径を有する
パンチを具えた上型で押し込んで圧縮・張り出し成形す
ることにより、上記問題点を解決することを目的として
いる。

以下、この発明を図面に基づい゛ζ説明する。

第４．５図は、この発明の方法の一実施態様によって得
られた自動車のトランスミッション用ギアを示す図であ
る。まず構成を説明するが従来と同一部分には同一符号
を付してその説明を省略する。２２はギア２１の軸孔で
あり、２３は延長部である。２４はスプライン歯であり
、２５はチャンファ部である。２６はスプライン歯２４
の逆テーバ歯面であり、２７はスプラインｆＩ２４の谷
部である。ヂャンフ１部２５前端の稜線部２８の前端面
は第５図に示すように前記延長部２３のイ１け根２９か
ら外周方向へ向かうにつれて微小角度、本例では５度の
角度で後方（第５図では下方向）へ便斜している。３０
はスプライン歯２４の谷部２７の、隣接する２個のチャ
ンファ部２５．２５の間にそれぞれ形成された凹部であ
る。この四部３０を構成する凹曲面は、前記隣接する２
個のチャンファ部５．２５の互いに対向し合うチー＋−
７７１面３１、３２の前記スプライン歯２４の谷部２７
に位置する端部同士を−続きに連続するように形成され
ている。

以上のような構成を有するギア２１を成形するためのプ
レス型の型構成の一例が第６図に、また、このようなギ
ア２１を成形する加工工程が第７図に示しである。まず
、プレス型の型構成を説明すると、第６図において３５
は複動プレス機のボルスタであり、３６はボルスタ２５
上に固定されたダイベースである。このダイベース３６
には垂直に中心軸孔３６ａが設けられている。３７はダ
イベース３６上に載置されたダイスであり、前記ダイベ
ース３６の中心軸孔３６ａと同心のダイス孔３７ａを有
している。このダイス孔３７ａは、前記ギア２１のチャ
ンファ部２５の前端稜線部前端面２Ｂをギア２１の中心
部から外周方向に向かうにつれ一ζ徹小角度で後方に傾
斜するように形成可能であり、かつ、前記スプライン歯
２４の谷部２７に、隣接する２個の前記チャンファ部２
５、器の互いに対向し合うチャンファ面３１．３２の前
記谷部２７側の幹部同士を−続きに連続する四部３ｏを
形成可能な形状に構成されてｌ、）る。３８１よタ゛イ
ス了ｔ、３７ａの周面に内歯状に設けられたスプライン
歯成形用の刃である。３９はダイス３７の外周へ焼き嵌
めされたホルダであり、４０は図示しなｐｚエニーシリ
ンダによって駆動され昇降するり・ノションピンである
。このクッションピン４０は通富（ま−１位置でロック
されており、成形されたギア２Ｉを型外に押出ず際にの
み上昇する。４１および４２１よ前記ダイベース３６の
中心軸孔３６ａ内に摺動可能に挿入され、クッションピ
ン４０のＷｉｌｌに応じ−で摺動昇降可能なりソシジン
パ・）１゛およびリフタースリーブである。前記ダイヘ
−ス３Ｇ、ダイス３７、ボルダ３９、クソションバ・ノ
ｌＳ’　４１　、リフタースリーブ４２は組合わさり、
下型４３を構成してし）る。一方、４６はダイス３７の
上方で昇降可能な前記複動プレス機の図示しない昇降部
に取イ」りられ、ダイス３７のダイス孔３７ａおよびダ
イヘ−ス３６の中心軸孔３６ａに同心に侵入可能なマン
ドレルである。このマンドレル４６はギア２１の軸孔２
２に密嵌可能な外径を有している。４７は前記複動プレ
スリルのマンドレル４６が取付けられても〜る昇降部と
は別の昇降部（図示省略）に取イ１げられるとともに、
マンドレル４６の外周に摺動可能に嵌装され、マンドレ
ル４６同様にダイス３７のダイス孔３７ａに同心に進入
可能な円筒状のスリーブバンチである。このスリーブパ
ンチ４７はその外径が仕上がり時のギア２【のスプライ
ン歯２４の山鹿１￥、Ｄｏとほぼ同径になっ°ζいる。

前記マンドレル４６、スプラインバンチ４７は組合わさ
づて上型４８を構成している。そして、この上型４８と
前記下型４３とが組合わさって一組のプレス型を構成し
ている。

次に、第７図を参照しながら前記ギア２１を成形する］
−程を順を追って説明する。まず、素材成形工程として
従来と同様に、第１工程（イ）で剪断した単利１５を′
ＮＳ２工程（ロ）で据込み成形し、焼きなましおよび潤
滑処理を施した後、第３工程（ハ）で押出し成形する。

次いで、第４工程（ニ）でギア２１の軸孔２２と同径の
軸孔１５ｂを打抜き成形した後、第５工程（ホ）で軸方
向前方へ押出し成形する。これで素材成形工程を終了す
る。この時点で、素材のスプライン南形成部の外径Ｄ２
は、ギア２１仕上がり時のスプライン歯２４の歯底径Ｄ
Ｏとほぼ同径に成形されている。次に、前記素材成形工
程（イ）〜（ホ）を終了した素材１５に焼きなましおよ
び潤滑処理を施した後、第６エ程（へ）として第６図に
示したプレス型を用いて、前記素材１５に一気にチャン
ファ部２５を有するスプライン歯２４をプレス成形する
。この第６エ程においＣ、プレス加工に先立ってダイス
孔３７ａ内に挿入された前記環状の素材１５は、その軸
方向前面の肩部１５ａがダイス孔３７ａの肩部３７ｂに
当接し、かつ、外周面がスプライン歯成形用の刃３８の
刃先に軽く接触した状態で停止する。次いで、それまで
第６図有半分に示すように上死点で停止していた上型４
８のマンドレル４６が下降され、素４，４１５の軸孔１
５ｂに嵌入されると、続いてスリーブパンチ４７が下降
される。マンドレル４６の外周面に沿って下降するスリ
ーブパンチ４７は、クイス孔３７ａ内に進入して素材１
５を第６図の左半分に示すように圧縮し、軸方向および
外周方向に張り出させてスプライン歯２４を形成する。

このスプライン歯２４ば、先に説明したように、その前
端チャンファ部２５の前端の稜線部前端面２８がギア２
１の延長部詔の付は根２９から外周方向へ向かうにつれ
て微小角度（５度）で後方へ傾斜するように形成され、
かつ、スプライン歯２４の谷部２７の隣接する２個のチ
ャンファ部δ、２５の間には、互いに対向し合うチャン
ファ面３１．３２のスプライン山谷部２７に位置する端
部同士を−続きに連続する凹部３０が形成されるため、
素材１５の肉が歯の端部まで流れ易く、したがって、プ
レス成形により容易に成形することができる。成形が終
了すると、まずスリーブパンチ４７が上昇し、次いでマ
ンドレル４６が上昇する。しかし、スリーブパンチ４７
およびマンドレル４６が上昇しても、成形されたギア２
Ｉはそのスプライン歯２４がダイス孔３７ａのスプライ
ン歯成形用の刃３Ｂに食い込んでいるためダイス孔３７
ａ内に留まっている。そこで、クッションピン４０が駆
動され上昇し−こ、クッションバッド４１およびリフタ
ースリーブ４２を介してこのギア２１をダイス孔３７ａ
内から押し出す。ギア２１を押し出した後、クッション
ピン４０およびクッションバッド４Ｉ、リフタースリー
ブ４２は再びその下降位置へ戻り、クッションピン４０
はロックされる。なお、プレス成形されたギア２１には
軸方向後方に押し出し余肉部５０が生じるが、この余肉
部５０はギア２１の作動および性能上問題のない部分に
生じるためそのままにしておいてもよく、また切削除去
してもよい。次に、図示しない第７エ程（１−）として
テーバ成形装置によりスプライン歯２４の平行山面にテ
ーバ加工を施し、逆テーパ面２６に加工してギア２１の
成形加工が終了する。

以上説明してきたように、この発明によれば、外周に複
数のスプライン刃を具備し、該スプライン歯が前端に断
面三角刃状のチャンファ部を有する自動車のトランスミ
ッション用ギアを、従来は素材成形工程終了後スプライ
ン歯にテーバ加工を施すまでに４工程の成形加工が必要
であったのに対し、２工程の成形用〒しか必要としない
ため、製作工数が大幅に削減される。

更に、従来は相手側内歯スプラインとの干渉を避けるた
めの逃げ部を機械加工によって形成しなければならなか
ったため、結果的に生じたとんがり状の余計な部分であ
ってスプライン歯の強度に何ら寄与しなかった部分を廃
止できるので、その分だけ重量軽減および材料歩留り向
上を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

ｆｆ１１図は従来の自動車のトランスミソシロン用ギア
の部分斜視図、第２図は第１図の自動車のトランスミッ
ション用ギアの正面半断面図、第３図は従来の自動車の
１−ランスミッション用ギアの成形加工工程図、第４図
はこの発明に係る方法によって成形された自動車のトラ
ンスミッション用ギアの一実施例の部分斜視図、第５図
は第４図の自動車のトランスミッション用ギアの正面半
断面図、第６図はこの発明に係る方法を実施する場合の
プレス型の一実８１　ｆｆｌ＋の型ｆＦｔ成を示す正面
断面図であり、右半分はプレス成形に先立って素材をダ
イス孔内に挿入した状憇を示す半断面図、左半分はプレ
ス成形時の状態を示す半断面図、第７図はこの発明に係
る方法による自動車のトランスミッション用ギアの成形
加工工程図である。 １５−・−環状素材、 ２４−−−−−−スプライン色、 ２５−−−−チャ７７１部、 ２７・−−−−−スプライン歯の谷部、２Ｂ−−−一−
−チャンファ部の前端ｆ！綿部の前端面、３０−−−−
−一凹部、 ３１　、３２−−−−−−チャ７７１面、４３−−−−
−一下型、 ４７−−−−−スリーブパンチ、 ４８−−−−−一上型、 Ｄｏ　−・−スプライン歯の歯底径。 特許出願人　日産自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外周に複数のスプライン歯を具備し、該スプライン歯が
   前端に三角刃状のチャンファ部を有する自動車のトラン
   スミッション用ギアの成形方法において、前記チャンフ
   ァ部の前端稜線部の前端面を前記ギアの中心部から外周
   方向に向かうにつれて微小角度で後方に側斜するように
   形成可能であり、かつ、前記スプライン歯の谷部に、隣
   接する２個の前記チャ２２１部の互いに対向し合うチャ
   ７２１面の前記谷部側の端部同士を−続きに連続する凹
   部を形成可能なＴ型に、前記スプライン歯の歯底径とほ
   ぼ同径の外径を有する環状素材を、前記スプライン歯の
   歯底径とほぼ同径の外径を有するパンチを具えた上型で
   押し込んで圧縮・張り出し成形することを特徴とする自
   動車のトランスミ・ノション用ギアの成形方法。