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JP3108710B2 - 変速用歯車の製造方法 - Google Patents

変速用歯車の製造方法

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JP3108710B2
JP3108710B2 JP09367901A JP36790197A JP3108710B2 JP 3108710 B2 JP3108710 B2 JP 3108710B2 JP 09367901 A JP09367901 A JP 09367901A JP 36790197 A JP36790197 A JP 36790197A JP 3108710 B2 JP3108710 B2 JP 3108710B2
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Japan
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gear
teeth
tooth
spline
transmission
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JP09367901A
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平一 長谷川
Original Assignee
株式会社メタルアート
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として、変速機
のトランスミッションに使用される、変速用歯部と、ク
ラッチスプライン歯部とを有する変速用歯車の製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、変速機のトランスミッションに使
用される、変速用歯部と、クラッチスプライン歯部とを
有する変速用歯車は、 熱間鍛造により一体に成形された、変速用歯部と、
クラッチスプライン歯部とに、ホブ切り等の機械加工に
より変速用歯と、スプライン歯とを、それぞれ形成する
方法 熱間鍛造により成形された変速用歯部にホブ切り等
の機械加工により変速用歯を形成し、この変速用歯部
と、冷間鍛造により成形されたスプライン歯を有するク
ラッチスプライン歯部とを、スプライン接続又は電子ビ
ーム溶接で一体化する方法 熱間鍛造により一体に成形された、変速用歯部と、
クラッチスプライン歯部とに、ホブ切り等の機械加工に
より変速用歯を、熱間、冷間鍛造によりスプライン歯
を、それぞれ形成する方法 等により製造するようにしている。
【０００３】ところで、上記〜の方法は、いずれ
も、変速用歯部にホブ切り等の機械加工により変速用歯
を形成するものであるため、変速用歯のメタルフローが
切断されて、歯車の強度が低下するとともに、機械加工
による製造コストの上昇を回避することができないとい
う問題点を有していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この問題に対処するた
めに、変速用歯部に、変速用歯を、例えば、プレスによ
る冷間鍛造により成形する方法を採用することも考えら
れるが、逆テーパ状のスプライン歯を形成したクラッチ
スプライン歯部と、変速用歯を形成した変速用歯部との
同心性を確保することが困難で、高い精度の変速用歯車
を製造することはできなかった。
【０００５】また、現在、変速機のトランスミッション
に汎用されている変速用歯車Ｗは、図１１に示すよう
に、変速用歯部Ｐａと、クラッチスプライン歯部Ｐｂと
を有し、変速用歯部Ｐａに変速用歯としてのヘリカル歯
Ｇａを、クラッチスプライン歯部Ｐｂに先端にチャンフ
ァＣｂを有する逆テーパ状のスプライン歯Ｇｂを、それ
ぞれ形成するようにしている。この変速用歯部Ｐａに形
成されるヘリカル歯Ｇａは、図１０（Ｃ）に示すよう
に、一般的には、１５°〜３５°の右又は左のねじれ角
αを有し、かつ、変速用歯車Ｗの高速回転時のギャー音
を小さくするために高歯に形成される。
【０００６】このため、例えば、プレスによる冷間鍛造
により、ヘリカル歯Ｇａを成形しようとすると、成形圧
の大部分をヘリカル歯Ｇａの歯面Ｆａが支えることとな
って、ヘリカル歯Ｇａが撓むとともに、ヘリカル歯Ｇａ
の歯面Ｆｂに隙間が生じ、その隙間に材料が流れること
となる。この結果、ヘリカル歯Ｇａは、歯面Ｆａのねじ
れ角αａと、歯面Ｆｂのねじれ角αｂが異なって成形さ
れ、高い精度の変速用歯車を製造することが困難になる
だけでなく、特に、この傾向は、ねじれ角αが大きいほ
ど顕著となるため、ねじれ角αが３０゜以上のヘリカル
歯は、プレスによる冷間鍛造によっては成形ができなか
った。
【０００７】また、変速用歯車Ｗには、変速用歯部Ｐａ
に、歯面にクラウニングＣａを有するヘリカル歯Ｇａ
（図１０（Ｄ）参照）を形成したものも採用されている
が、プレスによる冷間鍛造によっては、クラウニングを
成形することができなかった。
【０００８】本発明は、上記従来の変速用歯車及びその
製造方法の有する問題点に鑑み、変速用歯及び先端にチ
ャンファを有する逆テーパ状のスプライン歯を含む、変
速用歯部及びクラッチスプライン歯部を、鍛造により、
かつ、高精度に成形するようにした変速用歯車の製造方
法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の変速用歯車の製造方法は、熱間又は温間鍛
造により、変速用歯部と、クラッチスプライン歯部とを
一体に成形するとともに、前記変速用歯部に変速用歯
を、クラッチスプライン歯部に歯車軸線に平行なスプラ
イン歯を、それぞれ荒成形し、冷間鍛造により、前記ク
ラッチスプライン歯部に形成した歯車軸線に平行なスプ
ライン歯を、先端にチャンファを有する逆テーパ状のス
プライン歯に成形した後、前記変速用歯部に形成した変
速用歯を仕上げ成形する変速用歯車の製造方法におい
て、前記変速用歯の仕上げ成形を、前記逆テーパ状のス
プライン歯を形成したクラッチスプライン歯部（外周
面）を基準にして穿設した軸孔を中心軸として回転しな
がら、冷間鍛造により、前記変速用歯を転造ダイスによ
り成形することにより行うことを特徴とする。
【００１０】この場合において、転造ダイスにより、変
速用歯の歯面にクラウニングを成形するように構成する
ことができる。
【００１１】また、逆テーパ状のスプライン歯の成形
を、クラッチスプライン歯部に形成した歯車軸線に平行
なスプライン歯間に、歯車軸線に対して放射状に配設し
たダイスを歯車軸線に直角方向に歯車中心に向かって押
し込むことにより、ダイスの先端の形状に従う形状に成
形することにより行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の変速用歯車の製造
方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】まず、本発明の変速用歯車の成形方法を、
図１１（Ａ）、（Ｂ）に示す形態の変速用歯車Ｗを成形
する場合について、図１を用いて説明する。
【００１４】まず、製造する変速用歯車Ｗに適した素材
を、ビレットシャー又は鋸で、所定の大きさに切断し
（図１（１）、（２））、この素材Ｗ０を熱間又は温間
鍛造するのに適した温度に加熱する（図１（３））。こ
の場合、素材には、変速用歯車Ｗに適した鋼材、例え
ば、ＳＣ鋼、ＳＣＭ鋼、ＳＮＣ鋼、ＳＮＣＭ鋼、ＳＣＲ
鋼等を使用することができる。また、加熱温度は、熱間
又は温間鍛造の別、素材の材質、形状、大きさ等に応じ
て定めることができ、例えば、１１５０℃〜１２００℃
に加熱する。
【００１５】加熱後、素材Ｗ０を複数の熱間又は温間鍛
造工程を経て、変速用歯部Ｐａと、クラッチスプライン
歯部Ｐｂとを一体に成形するとともに、変速用歯部Ｐａ
に変速用歯Ｒａを、クラッチスプライン歯部Ｐａに歯車
軸線に平行なスプライン歯Ｒｂを、それぞれ荒成形した
中間製品Ｗ４に形成する。この熱間鍛造工程は、特に限
定されるものではないが、通常、据込工程（図１
（４））、ブロッカ工程（図１（５））、フィニッシャ
工程（図１（６））及びピアス工程（図１（７））の４
工程よりなる。このうち、据込工程（図１（４））は、
素材Ｗ０を鍛造し易い形状に成形する工程で、この工程
を経た素材Ｗ１を、ブロッカ工程（図１（５））及びフ
ィニッシャ工程（図１（６）。詳細は後述。）により、
全体形状を所要の形状に整えるようにするとともに、変
速用歯部Ｐａ及びクラッチスプライン歯部Ｐｂに所要の
歯を荒形成するものである。このブロッカ工程及びフィ
ニッシャ工程は、素材Ｗ１の材質、成形する中間製品Ｗ
１の形状、大きさ等に応じて、さらに複数の工程で以て
構成することができる。そして、ピアス工程（図１
（７））により、中間製品Ｗ３の中心に軸孔Ｈを形成し
た中間製品Ｗ４を得るようにする。なお、軸孔Ｈの直径
は、最終仕上がり寸法よりもやや小径に形成するものと
する。
【００１６】変速用歯部Ｐａ及びクラッチスプライン歯
部Ｐｂに所要の歯を荒形成した中間製品Ｗ４に対して、
必要に応じて、熱処理工程（図１（８））において、焼
準等の熱処理を施し、ショットブラスト工程（図１
（９））において、中間製品Ｗ４の表面に付着している
スケールを除去し、さらに、潤滑処理工程（図１（１
０））において、次工程の冷間鍛造工程を円滑に行うた
めに、ボンデライト・ボンダリューベ処理、二硫化モリ
ブデン系潤滑剤による処理等の所要の潤滑処理を施すよ
うにする。
【００１７】潤滑処理工程（図１（１０））を経た中間
製品Ｗ４に対して、冷間コイニング工程（図１（１
１））において、クラッチスプライン歯部Ｐｂに荒形成
した歯車軸線に平行なスプライン歯Ｒｂの仕上げ成形を
行った後、この中間製品Ｗ５に対して、スプライン歯成
形工程（図１（１２）。詳細は後述。）において、クラ
ッチスプライン歯部Ｐｂに形成した歯車軸線に平行なス
プライン歯Ｓｂを、逆テーパ状のスプライン歯Ｇｂに成
形する。
【００１８】スプライン歯成形工程（図１（１２））を
経た中間製品Ｗ６に対して、機械加工工程（図１（１
３））において、最終仕上がり寸法に成形した逆テーパ
状のスプライン歯Ｇｂを形成したクラッチスプライン歯
部Ｐｂの外周面を基準にして、中間製品Ｗ６の端面（ク
ラッチスプライン歯部Ｐｂの外周面に対する直角度をだ
すため）、軸孔Ｈの内周面（クラッチスプライン歯部Ｐ
ｂの外周面と同心にするため）、その他の部分の旋削加
工を行う。
【００１９】機械加工工程（図１（１３））を経た中間
製品Ｗ７に対して、フローフォーミングによる変速用歯
成形工程（図１（１４）。詳細は後述。）において、軸
孔Ｈを中心軸として回転しながら、変速用歯部Ｐａに荒
形成した変速用歯Ｒａを、変速用歯Ｇａに仕上げ成形す
る。このとき、併せて、必要に応じて、変速用歯Ｒａの
歯面にクラウニングＣａを成形することができる。
【００２０】変速用歯成形工程（図１（１４））を経た
中間製品Ｗ８に対して、機械加工工程（図１（１５））
において、変速用歯部Ｐａの外径、端面その他の部分の
旋削加工を行った後、熱処理工程（図１（１６））にお
いて、浸炭焼入、焼戻し等の所要の熱処理を施し、さら
に、研磨処理工程（図１（１７））を経て、最終製品の
変速用歯車Ｗを得ることができる。
【００２１】次に、図１（６）のフィニッシャ工程につ
いて、詳細に説明する。フィニッシャ工程は、熱間又は
温間鍛造工程のブロッカ工程（図１（５））により、全
体形状を所要の形状に整えた中間製品Ｗ２に、変速用歯
部Ｐａと、クラッチスプライン歯部Ｐｂとを一体に成形
するとともに、変速用歯部Ｐａに変速用歯Ｒａを、クラ
ッチスプライン歯部Ｐｂに歯車軸線に平行なスプライン
歯Ｒｂを、それぞれ荒成形するものである。
【００２２】このフィニッシャ工程を実施するための荒
歯成形装置の一例を図２に示す。この荒歯成形装置３
は、変速用歯部Ｐａに変速用歯としてのヘリカル歯Ｒａ
を、クラッチスプライン歯部Ｐｂに歯車軸線に平行なス
プライン歯Ｒｂを、同時に荒成形するためのものであ
り、以下、その構造を説明する。
【００２３】ベース３０上にダイス取付台３１を取り付
け、このダイス取付台３１に、ギアダイス３２を取り付
ける。ギアダイス３２は、円筒状に形成し、その内周面
に中間製品Ｗ２の変速用歯部Ｐａに形成するヘリカル歯
Ｒａに対応した成形用歯３２ａを備えている。また、ギ
アダイス３２内には、中間製品Ｗ２を上下より挟持、押
圧して塑性変形を生じさせる上パンチ３３Ｕ及び下パン
チ３３Ｄが、それぞれ上下方向から挿入されるようにす
る。この場合、ギアダイス３２の成形用歯３２ａと、下
パンチ３３Ｄの外周面に形成した従動歯３３ａとが噛合
し、下パンチ３３Ｄがギアダイス３２内で移動すると、
その移動量に合わせて、下パンチ３３Ｄが回転するよう
に構成する。上下パンチ３３Ｕ，３３Ｄは、ギアダイス
３２と協同して、中間製品Ｗ２に塑性変形を生じさせる
ことにより、中間製品Ｗ３に成形することができる形状
に形成されており、さらに、下パンチ３３Ｄは、その上
部の内周面に中間製品Ｗ２のクラッチスプライン歯部Ｐ
ｂに形成する歯車軸線に平行なスプライン歯Ｒｂに対応
した成形用歯３３ｂを備えている。上下パンチ３３Ｕ，
３３Ｄは、上下ベアリングプレート３４Ｕ，３４Ｄを介
して回転自在に支持されるとともに、上パンチ３３Ｕは
上パンチ取付台３７を介して昇降台３８により、下パン
チ３３Ｄは油圧シリンダ３５内に作動油を供給すること
により移動するピストン３６により、それぞれ昇降でき
るようにする。下パンチ３３Ｄには、下ノックアウトピ
ンＰ１を挿通し、ベース３０を貫通するノックアウトピ
ンＰ２にて操作されるようにし、また、上パンチ３３Ｕ
には、上ノックアウトピンＰ３を挿通し、昇降台３８を
貫通するノックアウトピンＰ４にて操作されるようにす
る。
【００２４】次に、この荒歯成形装置３の動作について
説明する。中間製品Ｗ２を下パンチ３３Ｄ上に載置し、
昇降台３８を降下することにより、中間製品Ｗ２を上パ
ンチ３３Ｕと下パンチ３３Ｄの間で挟持、押圧して塑性
変形を生じさせ、変速用歯部Ｐａにヘリカル歯Ｒａを、
クラッチスプライン歯部Ｐｂに歯車軸線に平行なスプラ
イン歯Ｒｂを、同時に荒成形する。その後、油圧シリン
ダ３５内に作動油を供給してピストン３６を上昇させ、
下パンチ３３Ｄを押し上げるようにする。この場合、ピ
ストン３６は、成形された中間製品Ｗ３が、ギアダイス
３２から離脱するまで、上昇させるようにする。このと
き、ギアダイス３２の成形用歯３２ａと、下パンチ３３
Ｄの外周面に形成した従動歯３３ａとが噛合しているた
め、下パンチ３３Ｄがギアダイス３２内で移動すると、
その移動量に合わせて、下パンチ３３Ｄが回転し、これ
に合わせて成形された中間製品Ｗ３が共に回転する。こ
れにより、中間製品Ｗ３の変速用歯部Ｐａ及びクラッチ
スプライン歯部Ｐｂに、それぞれ形成されたヘリカル歯
Ｒａ及び歯車軸線に平行なスプライン歯Ｒｂが、損傷を
受けることなく、中間製品Ｗ３を取り出すことができ
る。すなわち、中間製品Ｗ３の取り出しは、昇降台３８
を上昇させることにより、上パンチ３３Ｕと下パンチ３
３Ｄによる中間製品Ｗ３の挟持を解除した後、油圧シリ
ンダ３５のピストン３６を上昇させることにより、ギア
ダイス３２の成形用歯３２ａから、中間製品Ｗ３の変速
用歯部Ｐａに形成されたヘリカル歯Ｒａを離脱させる。
その後、ノックアウトピンＰ２を介して下ノックアウト
ピンＰ１を、また、ノックアウトピンＰ４を介して上ノ
ックアウトピンＰ３を突出することにより、下パンチ３
３Ｄの成形用歯３３ｂから、中間製品Ｗ３のクラッチス
プライン歯部Ｐｂに形成された歯車軸線に平行なスプラ
イン歯Ｒｂを離脱させ、中間製品Ｗ３を上下パンチ３３
Ｕ，３３Ｄから離型するようにする。
【００２５】次に、図１（１２）のスプライン歯成形工
程について、詳細に説明する。スプライン歯成形工程
は、冷間コイニング工程（図１（１１））において、ク
ラッチスプライン歯部Ｐｂに荒形成した歯車軸線に平行
なスプライン歯Ｒｂの仕上げ成形を行った後、この中間
製品Ｗ５に対して、クラッチスプライン歯部Ｐｂに形成
した歯車軸線に平行なスプライン歯を、逆テーパ状のス
プライン歯Ｇｂに成形するものである。
【００２６】このスプライン歯成形工程を実施するため
のスプライン歯成形装置の一例を図３〜図５に示す。こ
のスプライン歯成形装置１は、クラッチスプライン歯部
Ｐｂに形成した歯車軸線に平行なスプライン歯を、逆テ
ーパ状のスプライン歯Ｇｂに成形するためのものであ
り、以下、その構造を説明する。上型１１を、上型取付
台１２に、ばね１２Ｓにより下方に向けて付勢されるよ
うにして配設する。この上型１１と対向する下型１３
を、下型取付台１４に固定し、この下型取付台１４に、
下型１３を貫通してパンチ１５を配設し、このパンチ１
５の外側に、ノックアウトピン２０により操作される円
筒状のノックアウト筒１６を配設し、さらに、下型取付
台１４に円筒状のケース１７を固定する。ケース１７に
は、クラッチスプライン歯部Ｐｂに形成した歯車軸線に
平行なスプライン歯Ｓｂを、逆テーパ状のスプライン歯
Ｇｂに形成するために、スプライン歯Ｇｂの歯間角度及
び歯数に合致したカム嵌挿孔１７Ｈを定ピッチで形成す
るとともに、このカム嵌挿孔１７Ｈの外側面をカム支持
面１７Ｆに形成し、カム嵌挿孔１７Ｈ内にそれぞれカム
２１を嵌挿する。カム嵌挿孔１７Ｈ内に嵌挿されたカム
２１は、下型取付台１４に、ばね２４を介して支持され
るとともに、ノックアウトピン１９により操作される環
状フランジ１８にて支持され、この環状フランジ１８に
ボルト２１Ｖにより固定される。この場合、ノックアウ
トピン１９がフランジ１８を押し上げた後、ノックアウ
トピン２０がノックアウト筒１６を押し上げるように、
ノックアウトピン１９及びノックアウトピン２０の長さ
を設定するようにする。カム２１は、その背面を、ケー
ス１７のカム支持面１７Ｆに摺接するように高精度に仕
上げられており、その下部内側にピン２２を、ピン２２
の上端側が内方向に傾斜するように突設するとともに、
このピン２２の傾斜角と等しい傾斜角を有するダイス押
圧面２１Ｔをカム２１の内側面に、ピン２２と対向して
形成する。下型１３の上部には、図４に示すように、逆
テーパ状のスプライン歯Ｇｂの歯間角度及び歯数に合致
したダイス嵌挿孔１３Ｈを、下型１３の中心に向かって
形成する。このダイス嵌挿孔１３Ｈは、断面略円形で、
かつその頂部を平面状にカットするようにし、この各ダ
イス嵌挿孔１３Ｈに、断面略円形で、かつその頂部を平
面状にカットしたダイス２３を、嵌挿するようにする。
これにより、ダイス２３は、下型１３の中心に向かって
放射状に配設されるとともに、ケース１７でダイス２３
の平面部を押さえ、ダイス２３が回転しないように構成
されている。ダイス２３の先端２３Ｄは、その先端２３
Ｄを、クラッチスプライン歯部Ｐｂに形成した歯車軸線
に平行なスプライン歯Ｓｂに押し付け、塑性変形を生じ
させることにより、逆テーパ状のスプライン歯Ｇｂに成
形することができる形状に形成されている。また、ダイ
ス２３には、ピン２２を挿通するためのピン挿通孔２３
Ｈを穿設するとともに、ダイス２３の後端面２３Ｔは、
カム２１のダイス押圧面２１Ｔに対応した傾斜面に形成
する。
【００２７】次に、このスプライン歯成形装置１の動作
について説明する。中間製品Ｗ５を下型１３上に載置
し、上型取付台１２を降下することにより、中間製品Ｗ
５をばね１２Ｓにより付勢された上型１１と下型１３の
間で挟持するとともに、上型取付台１２の降下にて、カ
ム２１の上面を中間製品Ｗ５の挟持より少し遅れて押圧
する。これにより、カム２１及びフランジ１８が押し下
げられ、カム２１のダイス押圧面２１Ｔにてダイス２３
の後端面２３Ｔが押圧され、各ダイス２３は、下型１３
の中心に向かう方向、すなわち、中間製品Ｗ５の軸心方
向に摺動し、ダイス２３の先端２３Ｄにて、クラッチス
プライン歯部Ｐｂに形成した歯車軸線に平行なスプライ
ン歯Ｓｂを、逆テーパ状のスプライン歯Ｇｂに成形す
る。その後、上型取付台１２を上昇させるとともに、ノ
ックアウトピン１９を押し上げ、フランジ１８を上昇さ
せる。これにより、カム２１も上昇するが、カム２１に
傾斜して突設したピン２２が、ダイス２３のピン挿通孔
２３Ｈに挿通されているので、カム２１の上昇に合わせ
て、各ダイス２３は、下型１３の中心と逆方向に強制的
に摺動して、ダイス２３の先端２３Ｄが、逆テーパ状の
スプライン歯Ｇｂが成形された中間製品Ｗ６から離脱す
る。中間製品Ｗ６の取り出しは、ダイス２３の先端２３
Ｄが、中間製品Ｗ６から離脱し、中間製品Ｗ６のクラッ
チスプライン歯部Ｐｂに形成した逆テーパ状のスプライ
ン歯Ｇｂが、ダイス２３の先端２３Ｄにより損傷を受け
ることがないようにした後、ノックアウトピン２０を押
し上げ、ノックアウト筒１６を突出することにより、中
間製品Ｗ６を下型１３から離型することにより行うよう
にする。
【００２８】次に、図１（１４）のフローフォーミング
による変速用歯成形工程について、詳細に説明する。フ
ローフォーミングによる変速用歯成形工程は、図１（１
２）のスプライン歯成形工程により、最終仕上がり寸法
に成形した逆テーパ状のスプライン歯Ｇｂを形成したク
ラッチスプライン歯部Ｐｂを基準にして、軸孔Ｈを形成
した中間製品Ｗ７を、軸孔Ｈを中心軸として回転しなが
ら、変速用歯部Ｐａに荒形成した変速用歯Ｒａを、変速
用歯Ｇａに仕上げ成形するものである。
【００２９】このフローフォーミングによる変速用歯成
形工程を実施するためのフローフォーミング装置の一例
を図６〜図９に示す。フローフォーミング装置７は、変
速用歯部Ｐａに荒形成した変速用歯としてのヘリカル歯
Ｒａを、変速用歯としてのヘリカル歯Ｇａに仕上げ成形
するものであり、以下、その構造を説明する。
【００３０】フローフォーミング装置７は、交互に正逆
回転可能なテールストック部４と、このテールストック
部４と協同して、中間製品Ｗ７を挟持するチャック部５
と、テールストック部４の回転にて駆動され、中間製品
Ｗ７の変速用歯部Ｐａに荒形成したヘリカル歯Ｒａを、
ヘリカル歯Ｇａに仕上げ成形する転造ダイス部６とより
構成する。テールストック部４は、交互に正逆回転可能
に構成されたテールストック４１の先端に、同期ギア４
２、受けダイス４３及びコレットチャック４４を、ボル
ト４５にて固定して構成する。この場合、同期ギア４２
は、少なくともその歯が、テールストック４１より突出
し、かつ、その歯が、成形されるヘリカル歯Ｇａ（変速
用歯部Ｐａに荒形成したヘリカル歯Ｒａ）と位相が合う
ものを使用するようにする。また、受けダイス４３に
は、中間製品Ｗ７のクラッチスプライン歯部Ｐｂに形成
した逆テーパ状のスプライン歯Ｇｂに対応するスプライ
ン歯形状の凹部を形成するようにする。チャック部５
は、テールストック部４と対向して配設される、回転可
能なチャック受台５１に、クランプダイ５２及び雄コー
ン５４をボルト５５にて固定するとともに、クランプダ
イ５２の外周に配設したストリッパ５３をロッド５６に
係着して構成する。そして、チャック部５を前進させる
ことにより、対向して配設した、テールストック部４の
受けダイス４３とチャック部５のクランプダイ５２とに
より、中間製品Ｗ７を、中間製品Ｗ７のクラッチスプラ
イン歯部Ｐｂに形成した逆テーパ状のスプライン歯Ｇｂ
を受けダイス４３に形成したスプライン歯形状の凹部に
嵌合して、挟持するようにする。これにより、中間製品
Ｗ７の変速用歯部Ｐａに荒形成したヘリカル歯Ｒａと同
期ギア４２の位相が一致することとなる。また、中間製
品Ｗ７は、チャック部５の雄コーン５４が、テールスト
ック部４のコレットチャック４４内に挿入されて、コレ
ットチャック４４の爪片４４ａを拡径することにより保
持されるため、中間製品Ｗ７の軸孔Ｈを中心軸として正
確に保持されることとなる。また、ストリッパ５３は、
チャック受台５１に固定したクランプダイ５２の外周に
摺動可能に配設するとともに、チャック受台５１を貫通
するロッド５６の先端に係着し、ロッド５６の基端を固
定した取付台５７を、チャック受台５１の軸方向に移動
可能に支持するようにする。そして、ヘリカル歯Ｇａを
成形した後、チャック受台５１を後退させることによ
り、受けダイス４３とクランプダイ５２による中間製品
Ｗ８の挟持を解除するとともに、ストリッパ５３をロッ
ド５６を介して突出することにより、クランプダイ５２
に嵌合されている中間製品Ｗ８を離型することができる
ように構成する。転造ダイス部６は、テールストック４
１に対して平行移動する移動台６１と、この移動台６１
に、軸受６３，６３を介して、テールストック４１に対
して平行に配設した転造スピンドル６２と、転造スピン
ドル６２に配設した、同期ギア４２と噛合する従動ギア
６４及び転造ダイス６５とから構成する。
【００３１】次に、このフローフォーミング装置７の動
作について説明する。チャック部５を前進させることに
より、対向して配設した、テールストック部４の受けダ
イス４３とチャック部５のクランプダイ５２とにより、
中間製品Ｗ７を挟持するとともに、転造ダイス部６の移
動台６１を、テールストック４１に対して平行移動し
て、従動ギア６４を同期ギア４２に、転造ダイス６５を
中間製品Ｗ７の変速用歯部Ｐａに荒形成したヘリカル歯
Ｒａに、それぞれ噛合するようにする。テールストック
４１を回転することにより、中間製品Ｗ７及びチャック
部５を回転するようにする。この場合、テールストック
４１は、好ましくは、所定の周期で、正逆回転を交互に
繰り返して行うようにする。一方、テールストック４１
の回転は、同期ギア４２、従動ギア６４及び転造スピン
ドル６２を介して、転造ダイス６５に伝達され、転造ダ
イス６５が、同期ギア４２と同期して回転する。これに
より、転造ダイス６５と噛合している、中間製品Ｗ７
は、テールストック４１によって回転されることによ
り、転造ダイス６５と同期して回転しながら、その変速
用歯部Ｐａに荒形成したヘリカル歯Ｒａが、転造ダイス
６５による鍛造により、ヘリカル歯Ｇａに仕上げ成形さ
れる。ヘリカル歯Ｇａが形成された中間製品Ｗ８の取り
出しは、チャック受台５１を後退させることにより、受
けダイス４３とクランプダイ５２による中間製品Ｗ８の
挟持を解除するとともに、ストリッパ５３をロッド５６
を介して突出することにより、クランプダイ５２に嵌合
されている中間製品Ｗ８を離型することにより行うよう
にする。
【００３２】以上、本発明の変速用歯車の製造方法につ
いて、変速用歯部Ｐａに変速用歯としてのヘリカル歯Ｇ
ａを形成するようにした、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示す
形態の変速用歯車Ｗを例に説明したが、本発明の対象
は、この形態の変速用歯車に限定されず、その趣旨を逸
脱しない範囲で、適宜変更を加えることができる。
【００３３】より具体的には、本発明が対象とする変速
用歯車Ｗには、変速用歯Ｇａがヘリカル歯のもののほ
か、平歯のものが含まれ、さらに、図１０（Ｃ）、
（Ｄ）に示すような、変速用歯Ｇａの歯面にクラウニン
グＣａを有するものが含まれる（クラウニングＣａを有
さないものも当然含まれる。）。この場合、フローフォ
ーミング装置７の転造ダイス６５の形状を適宜選定する
ことにより、中間製品Ｗ７の変速用歯部Ｐａに荒形成し
た変速用歯Ｒａを、転造ダイス６５による鍛造により、
変速用歯Ｇａに仕上げ成形する際に、併せて、変速用歯
Ｇａの歯面にクラウニングＣａを成形することができ
る。
【００３４】また、本発明が対象とする変速用歯車Ｗに
は、変速用歯部Ｐａにホブ切り等の機械加工により変速
用歯Ｇａを形成する方法では加工が困難であった、図１
０（Ｂ）に示すような、変速用歯部Ｐａに形成した変速
用歯Ｇａの歯元円の直径Ｄａより、クラッチスプライン
歯部Ｐｂに形成した逆テーパ状のスプライン歯Ｇｂの歯
先円の直径Ｄｂが大きく、かつ、変速用歯部Ｐａとクラ
ッチスプライン歯部Ｐｂの間に形成した溝Ｎａの隙間ｔ
が２ｍｍ以下であるもの、図１０（Ｃ）に示すような、
変速用歯部Ｐａとクラッチスプライン歯部Ｐｂの間に隔
壁Ｎｂを形成したもの等が含まれる（図１０（Ａ）に示
すような、変速用歯部Ｐａとクラッチスプライン歯部Ｐ
ｂに形成した溝Ｎａの隙間ｔが２ｍｍより大きいものも
当然含まれる。）。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、変速用歯及び先端にチ
ャンファを有する逆テーパ状のスプライン歯を含む、変
速用歯部及びクラッチスプライン歯部を、鍛造により、
一体に成形することが可能となるため、以下の作用効果
を奏するものである。 変速用歯及び先端にチャンファを有する逆テーパ状
のスプライン歯を鍛造により成形することにより、歯の
メタルフローが切断されることがなく、歯車の強度が向
上するとともに、機械加工による製造コストの上昇を回
避し、変速用歯車の製造コストを低廉にできる。 テーパ状のスプライン歯を形成したクラッチスプラ
イン歯部と、変速用歯を形成した変速用歯部との同心性
を確保することが容易で、高い精度の変速用歯車を製造
することができる。 変速用歯としてヘリカル歯を成形する場合に、両側
の歯面のねじれ角の差がなく、高い精度の変速用歯車を
製造することができ、特に、ねじれ角が３０゜以上のヘ
リカル歯も、鍛造によって成形することができる。 変速用歯を、鍛造によって仕上げ成形する際に、併
せて、変速用歯の歯面にクラウニングを成形することが
できる。 先端にチャンファを有する逆テーパ状のスプライン
歯を鍛造により成形することにより、機械加工による引
っ掛かりがなく、高い精度の変速用歯車を製造すること
ができることと相俟って、シフトフィーリングの良好な
変速用歯車を得ることができる。 変速用歯車の構成材料の制約がないことから、例え
ば、難切削高強度鋼の使用が可能となり、小形の変速用
歯車を容易に製造することができる。 機械加工では困難な形状の変速用歯車を製造するこ
とができ、小形の変速用歯車を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の変速用歯車の製造方法の製造工程を示
す説明図である。
【図２】変速用歯車の製造に用いる荒歯成形装置の正面
断面図である。
【図３】変速用歯車の製造に用いるスプライン歯成形装
置の正面断面図である。
【図４】同スプライン歯成形装置の下型を示し、（Ａ）
は平面図、（Ｂ）は要部の正面図である。
【図５】同スプライン歯成形装置のダイスを示し、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は一部を破断した正面図、
（Ｃ）はダイスの先端の説明図である。
【図６】変速用歯車の製造に用いるフローフォーミング
装置の正面断面図である。
【図７】同要部の拡大図である。
【図８】同期ギアと従動ギアの関係を示す説明図であ
る。
【図９】転造ダイスと中間製品の関係を示す説明図であ
る。
【図１０】各種の変速用歯車の説明図である。
【図１１】代表的な変速用歯車の説明図で、（Ａ）は断
面図、（Ｂ）は要部の展開図、（Ｃ）は変速用歯の拡大
説明図である。
【符号の説明】
１ スプライン歯成形装置 ３ 荒歯成形装置 ７ フローフォーミング装置 Ｗ 変速用歯車 Ｗ０ 素材 Ｗ１，Ｗ２，・・・，Ｗ８ 中間製品 Ｐａ 変速用歯部 Ｐｂ クラッチスプライン歯部 Ｒａ 変速用歯（荒歯） Ｒｂ スプライン歯（荒歯） Ｓｂ スプライン歯（中間歯） Ｇａ 変速用歯（仕上げ歯） Ｇｂ 逆テーパ状のスプライン歯（仕上げ歯） Ｃａ クラウニング Ｃｂ チャンファ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−1073（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−366028（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−200836（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−147735（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−199062（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−120958（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−152340（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−87946（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−120433（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−147654（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−103099（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−61162（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−118654（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−16240（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−139333（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−11543（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭42−6653（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭30−3516（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21K 1/30 B21H 5/00 F16H 55/08,55/17

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱間又は温間鍛造により、変速用歯部
    と、クラッチスプライン歯部とを一体に成形するととも
    に、前記変速用歯部に変速用歯を、クラッチスプライン
    歯部に歯車軸線に平行なスプライン歯を、それぞれ荒成
    形し、冷間鍛造により、前記クラッチスプライン歯部に
    形成した歯車軸線に平行なスプライン歯を、先端にチャ
    ンファを有する逆テーパ状のスプライン歯に成形した
    後、前記変速用歯部に形成した変速用歯を仕上げ成形す
    る変速用歯車の製造方法において、前記変速用歯の仕上
    げ成形を、前記逆テーパ状のスプライン歯を形成したク
    ラッチスプライン歯部を基準にして穿設した軸孔を中心
    軸として回転しながら、冷間鍛造により、前記変速用歯
    を転造ダイスにより成形することにより行うことを特徴
    とする変速用歯車の製造方法。
  2. 【請求項２】 転造ダイスにより、変速用歯の歯面にク
    ラウニングを成形することを特徴とする請求項１記載の
    変速用歯車の製造方法。
  3. 【請求項３】 前記逆テーパ状のスプライン歯の成形
    を、クラッチスプライン歯部に形成した歯車軸線に平行
    なスプライン歯間に、歯車軸線に対して放射状に配設し
    たダイスを歯車軸線に直角方向に歯車中心に向かって押
    し込むことにより、前記ダイスの先端の形状に従う形状
    に成形することにより行うことを特徴とする請求項１又
    は２記載の変速用歯車の製造方法。
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