JPH0441038A - クラッチギヤの製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、自動車のマニュアル変速機の変速操作を容
易ならしめるシンクロメツシュ機構に用いられ、そのシ
ンクロメツシュ機構のカンブリングスリーブの内周部分
のスプライン歯部と容易に噛合するよう一端部にＶ字状
に突出するチャンファ部を有して軸線方向へ延在する多
数のスプライン歯部を外周部分に具えているクラッチギ
ヤを鍛造成形によって製造する場合の製造方法に関する
ものである。

（従来の技術） 上述の如きクラッチギヤを、鍛造成形によって製造する
方法としては従来、例えば以下に述べるものがある。

すなわち、先ず第５図に示すように、鍛造ダイス１の、
周辺部に前記スプライン歯部に対応する形状を有すると
ともにその周辺部の底部側端部に前記チャンファ部に対
応する形状を有するインプレッション内ａ内に、内外周
面が実質的に円筒状をなすリング状の鍛造素材２を投入
して、その鍛造素材２を、鍛造ダイス１と円筒状のパン
チ３と円筒状のノックアウトスリーブ４と輪状のマンド
レル５とで鍛造圧力を加えて冷間鍛造成形することによ
り、第６図に示すように一端部にＶ字状に突出するチャ
ンファ部６ｂを有して軸線方向へ延在する多数のスプラ
イン歯部６ｃを外周部分に具えるクラッチギヤ半製品６
を形成し、次いで第６図中仮想線で示すように、そのク
ラッチギヤ半製品６の両端面および内周面を旋削により
仕上げ加工する。

ところで上述した製造方法では、材料の流動上の制約か
ら、インプレッション１ａの周辺部の底部側端部の隅に
対応する、クラッチギヤ半製品６のスプライン歯部６ａ
の最大外径となる頂部６ｂのチャンファ部６ｃ側の隅に
、第７図にも示すように欠肉Ａが生じてしまい、かかる
欠肉Ａはチャンファ部の有効面積を減らすためクラッチ
ギヤの耐久性上好ましくない。

これがため従来は、その欠肉Ａが生ずることを見越して
、第６図および第７図に示すようにクラッチギヤ半製品
６のスプライン歯部６ａの頂部６ｂがクラッチギヤの頂
部よりその欠肉Ａの分生径方向に高くなるようにそのク
ラッチギヤ半製品６を冷間鍛造することにてスプライン
歯部６ａに余肉６ｄを設けておき、その後のクラッチギ
ヤ半製品６の両端面および内周面の旋削仕上げ加工の際
に、外周部分も併せて荒旋削および仕上げ旋削して、第
６図および第７図中仮想線で示すようにスプライン歯部
６ａの頂部６ｂをその欠肉Ａがある余肉６ｄの分だけ削
り取ることにより、製品としてのクラッチギヤのスプラ
イン歯部の頂部のチャンファ部側の隅に欠肉が残らない
ようにしていた。

（発明が解決しようとする課Ｂ） しかしながら上記従来のクラッチギヤの製造方法にあっ
ては、冷間鍛造の際に生ずる欠肉Ａが半径方向高さの比
較的高いものとなってしまうため余肉の高さも比較的高
くする必要があり、それゆえ、スプライン歯部６ａの頂
部６ｂを余肉６ｄの分だけ削り取る外周部分の旋削の際
に、工具の切り込み量を多くする必要があって、第８図
に示すように、スプライン歯部６ａの新たに形成された
頂部６ｅの側方端縁およびチャンファ部６ｃ側端縁に比
較的大きなバリＢが生じてしまい、このバリＢはマニュ
アル変速機の変速の操作性を大きく損なうことから、そ
れをパフがけや研磨により完全に除去する作業が特に必
要となる。

しかもこのスプライン歯部６ａのバリＢの除去は、狭い
部位に対する作業となるとともに取り過ぎると欠肉とな
るため非常に困難である。

これがため上記従来の製造方法にあっては、仕上げ作業
に極めて工数がかかり生産性を高めるのが極めて困難で
あるという問題があった。

そして、上記欠肉Ａを減少させるために、例えば鍛造素
材の体積を増やして、鍛造ダイス１のインプレッション
１ａの、スプライン歯部６ａに対応する周辺部へ流入す
る材料を増やそうとすると、上記従来の方法では鍛造素
材２の外周面が実質的に円筒状をなしているので素材２
の上端面側と下端面側とが同時にその周辺部へ流入する
ため、第６図に示す、クラッチギヤ半製品６のスプライ
ン歯部６ａの、ポンチ３で押圧されない、チャンファ部
６ｃに対抗する側の端部６ｆの突出量も増大して、後の
クラッチギヤ半製品６の両端面の旋削加工での取り代が
増し、この結果として材料歩留りが悪化するのみならず
工具磨耗の増加による工具交換頻度の増加も招くという
問題があった。

この発明は、かかる課題を有利に解決した製造方法を提
供するものである。

（課題を解決するための手段） この発明のクラッチギヤの製造方法は、一端部にＶ字状
に突出するチャンファ部を有するスプライン歯部を外周
部分に具えるクラッチギヤを鍛造成形によって製造する
に際し、先ず、一方の端面の外径が他方に端面の外径よ
りも大きいリング状の鍛造素材を形成し、次いで、前記
鍛造素材を、その外径が大きい方の端面側から、鍛造ダ
イスの、周辺部に前記スプライン歯部に対応する形状を
有するとともにその周辺部の底部側端部に前記チャンフ
ァ部に対応する形状を有するインプレッション内に供給
して、その鍛造素材に鍛造圧力を加えることを特徴とす
るものである。

そして、この発明ではさらに、前記鍛造素材の、外径が
小さい方の端面の表面粗さを、外径が大きい方の端面の
表面粗さよりも粗くしても良い。

（作　用） かかる製造方法にあっては、鍛造素材を、一方の端面の
外径が他方に端面の外径よりも大きいリング状として、
その外径が大きい方の端面側から鍛造ダイスのインプレ
ッション内に入れるので、鍛造素材に鍛造圧力を加えた
時に、チャンファ部に対応する形状の底部側端部付近か
ら先に、スプライン歯部に対応する形状の周辺部に材料
が流入してゆき、この結果として、その周辺部の底部側
端部の、チャンファ部に対応する形状の隅まで材料が充
分流入する。

従って、この発明の製造方法によれば、鍛造成形してな
るクラッチギヤ半製品のスプライン歯部の、頂部のチャ
ンファ部側の隅に生ずる欠肉を、鍛造素材の体積を増や
すことなしに極めて少なくすることができるので、その
スプライン歯部の頂部に設ける余肉の高さを低くし得て
、その後の旋削加工の際の工具切り込み量の低減により
旋削時に発生するパリを極めて小さくすることができ、
ひいては、仕上げ作業に要する工数を削減し得て生産性
を容易に高めることができる。

しかもこの方法によれば、鍛造素材の体積を増やす必要
がないので、材料歩留りが悪化することもなく、工具磨
耗の増加による工具交換頻度の増加も招くことがない。

尚、鍛造素材の、外径が小さい方の端面の表面粗さを、
外径が大きい方の端面の表面粗さよりも粗くしておけば
、表面の滑らかな方である大径側端面が鍛造ダイスのイ
ンプレッション底部に接する一方表面の荒い方である小
径側端面がポンチ等に接した状態で鍛造素材が押し潰さ
れることになり、その底部側の材料の流動が反対側と比
較して容易になるので、インプレッション周辺部の底部
側端部の、チャンファ部に対応する形状の隅への材料の
流入がさらに容易になる。

従って、上記のように鍛造素材の端面を仕上げれば、ク
ラッチギヤ半製品のスプライン歯部の欠肉をさらに減少
させることができる。

（実施例） 以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図は、この発明のクラッチギヤの製造方法の一実施
例における鍛造素材を示す断面図であり、図中７は予備
成形前の鍛造素材、８は予備成形後の鍛造素材をそれぞ
れ示す。

すなわちこの実施例では、先ず、上記鍛造素材７に予備
成形を施して、上記鍛造素材８を形成する。

ここで、予備成形前の鍛造素材７は、内外周面が実質的
に円筒状であるリング状をなし、図中仮想線で示す従来
方法での鍛造素材２と比較して、体積および内径は実質
的に同一であるが、外径が小さく、その分厚さが厚くさ
れており、この一方、予備成形後の鍛造素材８は、一方
の端面８ａの外径が従来の鍛造素材２の外径に実質的に
等しく、他方の端面８ｂの内径が従来の鍛造素材２の内
径に実質的に等しい、断面形状が実質的に平行四辺形で
あるリング状をなしている。

そして、上記鍛造素材８の大径側の端面８ａは、表面粗
さが比較的滑らかになるよう形成され、方その小径側の
端面８ｂは、表面粗さが比較的粗くなるよう形成されて
いる。

上記予備成形の方法としては、例えば第２図に示すもの
と第３図に示すものとがある。

第２図に示す方法では、下端面９ａが平坦でその下端面
９ａの表面粗さが比較的粗いポンチ９と、上端面１０ａ
が平坦でその上端面１０ａの表面粗さが比較的滑らかな
ダイ１０とを用い、冷間加工域温度の、上記予備成形前
の鍛造素材７を、互いに対向するポンチ９の下端面９ａ
とダイ１０の上端面１０ａとの間で押し潰して、鍛造素
材７の、ポンチ下端面９ａに接する部分をその下端面９
ａで拡径しないように拘束しつつ、鍛造素材７の、ダイ
上端面１０ａに接する部分をその上端面１０ａ上で半径
方向外方へ滑らせながら側方押し出しすることにより、
鍛造素材８を形成し、その押し潰しにより、ポンチ下端
面９ａとダイ上端面１０ａとの表面粗さを鍛造素材８の
両端面にそれぞれ転写する。

また第３図に示す方法では、リング状のダイス１１と、
そのダイス１１の中心孔１１ａ内に固定されて位置し、
外周面の中間部に截頭円錐状の成形面１２ａを有するマ
ンドレル１２と、マンドレル１２の成形面１２ａより下
方の部分とダイス１１との間に昇降可能に嵌まり合い、
表面粗さが比較的滑らかな上端面１３ａを有するノック
アウトスリーブ１３と、マンドレル１２の成形面１２ａ
より上方の部分とダイス１１との間に昇降可能に嵌まり
合い、表面粗さが比較的粗い下端面１４ａを有する円筒
状のポンチ１４とを用い、冷間加工域温度の、マンドレ
ル１２の成形面１２ａより上方の部分に挿通した鍛造素
材７を、ポンチ１４で押し下げて、成形面１２ａでその
鍛造素材７を下端部側から拡径しながら、その下端部の
外径をダイス中心孔１１ａの内周面で規制しつつ、ポン
チ下端面１４ａとノックアウトスリーブ上端面１３ａと
の間でその鍛造素材７を若干押し潰すことにより、鍛造
素材８を形成し、その押し潰しにより、ポンチ下端面１
４ａとノックアウトスリーブ上端面１３ａとの表面粗さ
を鍛造素材８の両端面にそれぞれ転写する。

次いでこの実施例では、第４図に示すように、従来と同
様の鍛造ダイス１の、周辺部１ｂに前記スプライン歯部
に対応する形状を有するとともにその周辺部ｉｂの底部
１ｃ側の端部に前記チャンファ部に対応する形状を有す
るインプレッションｌａ内に、冷間加工域温度の、上記
予備成形後の鍛造素材８をその外径が大きい方の端面８
ａ側から投入して、その鍛造素材８を、下降させた鍛造
ダイス１および軸状のマンドレル５と、各々固定した円
筒状のパンチ３および円筒状のノックアウトスリーブ４
とで鍛造圧力を加えて冷間鍛造成形することにより、第
６図に示す従来のものと同様に、一端部にＶ字状に突出
するチャンファ部を有して軸線方向へ延在する多数のス
プライン歯部を外周部分に具えるクラッチギヤ半製品１
５を形成する。

ここで上記鍛造成形の際に、鍛造ダイス１のインプレッ
ションｌａ内に投入された鍛造素材８の、その底部１ｃ
に対向する端面８ａは、反対側の端面８ｂよりも大径で
かつ滑らかな仕上げ面であることから、鍛造圧力を加え
られた鍛造素材８の周辺部の材料は、その底部１０対向
する端面８ａ付近の部分から先に、スプライン歯部に対
応する形状の周辺部１ｂに流入してゆき、この結果とし
て、インプレッション１ａの周辺部１ｂの底部ｌｃ側端
部のチャンファ部に対応する形状の隅にも充分流入する
。

従って、この実施例の製造方法によれば、鍛造成形して
なるクラッチギヤ半製品１５のスプライン歯部の、頂部
のチャンファ部側の隅に生ずる欠肉を、鍛造素材８の体
積を従来の鍛造素材２よりも増やすことなしに極めて少
なくすることができるので、そのスプライン歯部の頂部
に設ける余肉の高さを極めて低くすることができる。

そしてその後は、従来方法と同様に、そのクラッチギヤ
半製品１５の両端面および内周面を旋削により仕上げ加
工し、この旋削加工の際に併せて外周部分も仕上げ旋削
して、スプライン歯部の頂部をその欠肉がある余肉の分
だけ削り取ることにより、製品としてのクラッチギヤの
スプライン歯部の頂部のチャンファ部側の隅に欠肉が残
らないようにする。

しかしてここでは、上記外周部分の旋削加工の際に削り
取る余肉の高さを極めて低くしているので、工具切り込
み量の低減により、旋削時に発生するハリを極めて小さ
くすることができ、ひいては、仕上げ作業に要する工数
を削減し得て生産性を容易に高めることができる。

しかもこの実施例の方法によれば、鍛造素材８の体積を
増やす必要がないので、クラッチギヤ半製品１５のスプ
ライン歯部の、ポンチ３で押圧されない、チャンファ部
に対抗する側の端部の突出量が増大せず、従って上記ク
ラッチギヤ半製品１５の両端面の旋削加工での取り代も
増加しないので、材料歩留りも悪化せず、工具磨耗の増
加による工具交換頻度の増加も招くことがない。

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例
に限定されるものでなく、例えば、インプレッション内
に供給する鍛造素材を一方の端面の外径が他方に端面の
外径よりも大きくなるように形成するためには、鍛造素
材の外周面側のみを傾斜面として、その断面形状が台形
となるようにしても良い。

（発明の効果） かくしてこの発明のクラッチギヤの製造方法によれば、
鍛造成形してなるクラッチギヤ半製品のスプライン歯部
の、頂部のチャンファ部側の隅に生ずる欠肉を、鍛造素
材の体積を増やすことなしに極めて少なくすることがで
きるので、そのスプライン歯部の頂部に設ける余肉の高
さを低くし得て、その後の旋削加工の際の工具切り込み
量の低減により旋削時に発生するハリを極めて小さくす
ることができ、ひいては、仕上げ作業に要する工数を削
減し得て生産性を容易に高めることができる。

しかもこの方法によれば、鍛造素材の体積を増やす必要
がないので、材料歩留りが悪化することもなく、工具磨
耗の増加による工具交換頻度の増加も招（ことがない。

尚、鍛造素材の、外径が小さい方の端面の表面粗さを、
外径が大きい方の端面の表面粗さよりも粗くしておけば
、インプレッション周辺部の底部側端部の、チャンファ
部に対応する形状の隅への材料の流入がさらに容易にな
るので、クラッチギヤ半製品のスプライン歯部の欠肉を
さらに減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のクラッチギヤの製造方法の一実施例
における鍛造素材を示す断面図、第２図は上記実施例に
おける鍛造素材の予備成形方法の一例に用いる鍛造型を
示す断面図、第３図は上記実施例における鍛造素材の予
備成形方法の他の例に用いる鍛造型を右半部については
成形前、左半部については成形後の状態で示す断面図、 第４図および第５図は上記実施例および従来例における
クラッチギヤ半製品の鍛造成形に用いる鍛造型を右半部
については成形前、左半部については成形後の状態で示
す断面図、 第６図は上記従来の鍛造型により冷間鍛造され°たクラ
ッチギヤ半製品の半部を一部断面で示す側面図、 第７図は上記クラッチギヤ半製品の要部を拡大して示す
斜視図、 第８図は第７図の矢印Ｃ方向から見た矢視図である。 １−−−［ａ　タイス　　　　ｌａ−インプレッション
１ｂ−周辺部　　　　　　１ｃ−底部 ３−ポンチ ４−・ノックアウトスリーブ ５−マンドレル ７−予備成形前の鍛造素材 ８−予備成形後の鍛造素材 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一端部にＶ字状に突出するチャンファ部を有するス
   プライン歯部を外周部分に具えるクラッチギヤを鍛造成
   形によって製造するに際し、先ず、一方の端面の外径が
   他方に端面の外径よりも大きいリング状の鍛造素材を形
   成し、 次いで、前記鍛造素材を、その外径が大きい方の端面側
   から、鍛造ダイスの、周辺部に前記スプライン歯部に対
   応する形状を有するとともにその周辺部の底部側端部に
   前記チャンファ部に対応する形状を有するインプレッシ
   ョン内に供給して、その鍛造素材に鍛造圧力を加えるこ
   とを特徴とする、クラッチギヤの製造方法。 ２、前記鍛造素材の、外径が小さい方の端面の表面粗さ
   を、外径が大きい方の端面の表面粗さよりも粗くするこ
   とを特徴とする、請求項１記載のクラッチギヤの製造方
   法。