(57)【要約】  加工コストや部品点数を低減できる変速機用出力軸及び変速機用回転軸の製造方法を提供することを解決すべき課題とする。入力軸と、出力軸と、前記入力軸に一体に設けられた複数の入力軸側ギヤと前記出力軸に相対回転可能に設けられ対応する前記入力軸側ギヤに噛合する複数の出力軸側ギヤとをもつ複数段のギヤ列と、前記出力軸側ギヤに隣接し前記出力軸に相対回転不能に配設される１以上のハブと、前記出力軸側ギヤと前記ハブとを離脱係合させるギヤ列選択機構とを有する歯車変速機構と、を有する変速機に用いられる出力軸であって、前記出力軸側ギヤ及び前記ハブが配設される部位の全体にわたる外周面にスプラインが形成され、且つ、前記他端部近傍に出力ギヤを有し、前記スプラインが形成された部位は前記一端部側から前記他端部側に向けて順次階段状に拡径されている。
2014080590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機からの回転動力を変速する歯車変速機用の出力軸であって、
前記歯車変速機内に並設する回転軸である並設軸に一体に設けられた複数の並設軸側ギヤに噛合可能で且つその並設軸側ギヤと共に複数段のギヤ列を構成可能な、自身に相対回転可能に設けられた複数の本出力軸側ギヤと、前記本出力軸側ギヤに隣接し自身に相対回転不能に配設される１以上のハブと、前記本出力軸側ギヤと前記ハブとを離脱係合させる３つ以上のギヤ列選択機構とを有する歯車変速機構とが配設可能であり、
前記本出力軸側ギヤ及び前記ハブが配設される部位の全体にわたる外周面にスプラインが形成され、
前記スプラインが形成された部位は一端部側から他端部側に向けて順次階段状に拡径されており、
自身を収納するケースに支承されるケース支承軸受が両端部にのみ配設される、
変速機用出力軸。
【請求項２】
前記ハブは前記スプラインにスプライン嵌合するスプライン軸受をもち、
それぞれの前記本出力軸側ギヤの軸受は、前記スプラインの歯先にその内面が当接する内径をもつ円筒状であって、それぞれ前記スプライン上に相対回転可能に配設され、
前記ハブは、その前記スプライン軸受が前記一端部側から前記他端部側に向けて前記スプラインの拡径部分に当接することで軸方向の位置決めがなされている、
請求項１に記載の変速機用出力軸。
【請求項３】
径が異なり且つ軸方向に連続する複数のスプラインが外周に形成された回転軸を製造する方法であって、
スプラインが設けられた後の最終形状に対応する複数の径をもつ円筒形状のスプライン粗材を軸方向に連続して接続した形状をもつ回転軸粗材を製造する工程と、
前記回転軸粗材を軸心を回転軸として回動自在に保持しながら、一組のダイスを共用して前記スプライン粗材の外周のそれぞれに対して順次スプラインを転造する転造工程と、を有し、
前記転造工程において、前記ダイスは前記回転軸粗材の軸心からのそれぞれの距離を変化させて前記スプライン粗材の径に応じてダイスの調整を行った後に転造を行う、
変速機用回転軸の製造方法。
【請求項４】
前記径が異なるスプライン間の歯数の差は前記ダイスの数の倍数で有り、
前記ダイスの位置及び位相は前記回転軸粗材の前記軸心に対して回転対称に配設され、
前記転造工程において、前記ダイスは前記位相の相対的な関係は変化させずに前記回転軸粗材の軸心からのそれぞれの距離を同じように変化させて前記スプライン粗材の径に応じてダイスの調整を行った後に転造を行う、
請求項３に記載の変速機用回転軸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機用出力軸及び変速機用回転軸の製造方法に関し、特に部品点数を少なくでき製造コストが低廉な変速機用出力軸及び変速機用回転軸の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の変速機は原動機からの回転動力が入力される入力軸と、出力軸と、その入出力軸に設けられたギヤ列とそのギヤ列から１つを選択するギヤ列選択機構とをもつ歯車変速機構とを有する（例えば特許文献１）。ギヤ列は入力軸側ギヤと出力軸側ギヤとが噛合しており、一方が軸に相対回転不能に配設され、他方が相対回転（遊転）可能に配設される。ギヤ列選択機構は相対回転可能に配設されたギヤを軸に離脱−係合させる機構である。遊転可能なギヤは入力軸と出力軸とに分配して配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2012-162214号公報（図１）
【特許文献２】特開平3-172624号公報（図１）
【特許文献３】米国特許公報第5400669号公報（図１−２）
【特許文献４】米国特許公報第4398432号公報（図２）
【特許文献５】米国特許公報第3906817号公報（第３欄３５行−６２行）
【特許文献６】実開昭60-160952号公報（図１−６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような変速機は遊転できるギヤやギヤ列選択機構を入出力軸の双方に配設するためにはスプラインを形成するなど軸への加工が必要になる。そのため、加工コストが増加することになる。【０００５】
また、遊転ギヤやギヤ列選択機構は潤滑の必要があるため、入出力軸の双方に潤滑機構を設ける必要が生じ部品点数が増加する。【０００６】
本発明は上記実情に鑑み完成したものであり、加工コストや部品点数を低減できる変速機用出力軸及びその製造方法を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記課題を解決する変速機用の出力軸は、原動機からの回転動力を変速する歯車変速機用の出力軸であって、
前記歯車変速機内に並設する回転軸である並設軸に一体に設けられた複数の並設軸側ギヤに噛合可能で且つその並設軸側ギヤと共に複数段のギヤ列を構成可能な、自身に相対回転可能に設けられた複数の本出力軸側ギヤと、前記本出力軸側ギヤに隣接し自身に相対回転不能に配設される１以上のハブと、前記本出力軸側ギヤと前記ハブとを離脱係合させるギヤ列選択機構とを有する歯車変速機構とが配設可能であり、
前記本出力軸側ギヤ及び前記ハブが配設される部位の全体にわたる外周面にスプラインが形成され、
前記スプラインが形成された部位は一端部側から他端部側に向けて順次階段状に拡径されている。【０００８】
このような形態を採用することにより、ハブや、本出力軸側ギヤの軸方向の位置決めを行う場合にスプラインの径が変化する段差の部分に当接させることができる。スプラインの形成は出力軸の外周に連続して広い範囲に行うので、スプラインの形成と共に軸方向の位置決めを行うための形状が形成されるため加工コストを低減することができる。特に軸受を配設する位置として、ギヤ列選択機構が３つ以上有る場合（つまり、出力軸側ギヤの組み合わせ（ギヤ列選択機構にて選択される組）が３組以上存在する場合）に従来技術で採用する位置である、端部以外の場所（ケースに支承する軸受のうちの１つ以上）を採用した場合と比べると、後述するように構成や製造工程の簡略化が実現できる。つまり、両端部のみにて自身を収納するケースに支承される構成を採用することにより、軸に形成されるスプラインが分断されず互いの精度を高く出来ると共に、組立時やメンテナンス時において、軸の両端部の軸受部分をケースに付けたり外したりするだけで簡単に着脱が可能であるとの利点がある。更に、出力軸として他端部近傍を除き全体的にスプラインを形成することでスプラインの形成に要する工数を少なくすることができる。入出力軸はケースにて支承するが、入出力軸を支承する位置として両端部のみにて行うことにより、ケースの分割数を２つに減らしても充分に機能させることができるようになる。特にギヤ列選択機構が出力軸側に集約されることに対応して、ケースについてもギヤ列選択機構を機能させるための構成をまとめて簡便化することができる。【０００９】
（２）上記の変速機用出力軸は更に以下の構成を有することができる。すなわち、前記ハブは前記スプラインにスプライン嵌合するスプライン軸受をもち、
それぞれの前記本出力軸側ギヤの軸受は、前記スプラインの歯先にその内面が当接する内径をもつ円筒状であって、それぞれ前記スプライン上に相対回転可能に配設され、
前記ハブは、その前記スプライン軸受が前記一端部側から前記他端部側に向けて前記スプラインの拡径部分に当接することで軸方向の位置決めがなされているものである。【００１０】
特にハブは出力軸に対して相対回転不能に固定されるため、その位置決めをスプラインの段差部分にて行っても影響が小さいからである。【００１１】
（３）上記課題を解決する変速機用回転軸の製造方法は、径が異なり且つ軸方向に連続する複数のスプラインが外周に形成された回転軸を製造する方法であって、
スプラインが設けられた後の最終形状に対応する複数の径をもつ円筒形状のスプライン粗材を軸方向に連続して接続した形状をもつ回転軸粗材を製造する工程と、
前記回転軸粗材を軸心を回転軸として回動自在に保持しながら、一組のダイスを共用して前記スプライン粗材の外周のそれぞれに対して順次スプラインを転造する転造工程と、を有し、
前記転造工程において、前記ダイスは前記出力軸粗材の軸心からのそれぞれの距離を変化させて前記スプライン粗材の径に応じてダイスの調整を行った後に転造を行うものである。【００１２】
このような形態を採用することにより、加工コストの大きな部分を占めるダイスの数を少なくできる。【００１３】
（４）上記変速機用回転軸の製造方法は更に以下の構成を有することができる。すなわち、前記径が異なるスプライン間の歯数の差は前記ダイスの数の倍数で有り、
前記ダイスの位置及び位相は前記出力軸粗材の前記軸心に対して回転対称に配設され、
前記転造工程において、前記ダイスは前記位相の相対的な関係は変化させずに前記回転軸粗材の軸心からのそれぞれの距離を同じように変化させて前記スプライン粗材の径に応じてダイスの調整を行った後に転造を行うものである。  【００１４】
このような構成を採用すると、ダイスの位置の調整として位相（ピッチ）をそのままにして単純に移動させるだけで行うことができ、転造装置を簡略化することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の変速機用出力軸及び変速機用回転軸の製造方法は上記構成を有することにより構成が簡便化されて加工コストや部品点数を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の変速機用出力軸が変速機に組み込まれたときの一部断面図である。
【図２】本実施形態の変速機用出力軸の断面図である。
【図３】本実施形態の変速機用出力軸と組み合わされたギヤ列選択機構を説明する断面図である。
【図４】本実施形態の変速機用出力軸の製造方法を説明する模式図である。
【図５】本実施形態の変速機用出力軸の製造方法を説明する模式図である（図４のＶ−Ｖ断面図）。
【図６】本実施形態の変速機用出力軸の製造方法を説明する模式図である。
【図７】参考態様の出力軸において径が一様な場合の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の変速機用出力軸及び変速機用回転軸の製造方法について代表的な実施形態を図１を参照して説明する。本実施形態では、並設軸は入力軸に対応し、並設軸側ギヤは入力軸側ギヤに対応する。本実施形態に係る出力軸が採用される変速機は、車両に搭載される。なお、以下に用いる図面において断面部分に付けるハッチングは必要な部位のみとしている。なお、回転軸の製造方法は出力軸に限らず採用可能であるが、以下の製造方法の説明では回転軸として出力軸を例に挙げて説明する。
【００１８】
・構成
実施形態１の変速機は、図１に示すように、入力軸１０と出力軸２０と入力軸側ギヤ１１〜１５と出力軸側ギヤ２１〜２５とギヤ列選択機構３１〜３３とケース部材５１、５２とを有する。
【００１９】
入力軸１０は内燃機関１（原動機）から出力される回転動力がクラッチ２を介して入力される。入力軸１０には入力軸側ギヤ１１〜１５（第１速〜第５速）がこの順に他端部側から一体的に形成されている。入力軸１０はその一端部１０ａと他端部１０ｂとで軸受５３、５４を介してケース部材５１、５２に支承されている。
【００２０】
出力軸２０は入力軸１０に入力された回転動力がギヤ列（１１〜１５、２１〜２５）を介して伝達され、出力ギヤ２６を介してリングギヤ４１に出力される。リングギヤ４１は差動装置４２を介してドライブシャフト（図略）に回転動力を出力する。出力軸２０は一端部２０ａと他端部２０ｂとで軸受５５、５６を介してケース部材５１、５２に支承されている。
【００２１】
出力軸２０は他端部２０ｂ側に出力ギヤ２６が一体的に形成され、出力ギヤ２６から一端部２０ａ側に向けて外周にスプライン２０１（図２参照）が形成されている。出力軸２０のスプライン２０１の外径は他端部２０ｂ側から４段階（２０１ａ〜２０１ｄ）で階段状に縮径されている。縮径の程度は特に限定しないが、一番細い部分（スプライン２０１ｄが形成されている部分）においても充分な強度をもたせるために形成されるスプライン歯の全歯たけ程度の大きさにすることが好ましく、全歯たけもできるだけ小さくすることが望ましい。スプライン２０１ａ〜２０１ｄは連続して設けられている。ここで、連続して設けられているとは、隣接するスプラインが潤滑油を流す流路やギヤやクラッチハブの位置決めを行うために設けられるスナップリングを嵌め込む溝などのような出力軸として機能させるために必要な部材を形成することを除き、概ねスプラインが全体的に形成されていることである。
【００２２】
出力軸２０は出力軸側ギヤ２１〜２５（第１速〜第５速）がこの順に他端部側２０ｂから配設されている。出力軸側ギヤ２１〜２５はそれぞれ入力軸側ギヤ１１〜１５と常時噛合しており、出力軸２０に対しては遊転状態で配設されている。スプライン２０１ａの部位に出力軸側ギヤ２１が配設され、スプライン２０１ｂの部位にギヤ列選択機構３１、出力軸側ギヤ２２、出力軸側ギヤ２３が配設され、スプライン２０１ｃの部位にギヤ列選択機構３２、出力軸側ギヤ２４、出力軸側ギヤ２５が配設され、スプライン２０１ｄの部位にギヤ列選択機構３３が配設される。
【００２３】
出力軸側ギヤ２１〜２５は、出力軸側ギヤ２１、２２がその間に配設されたギヤ列選択機構３１により選択的に出力軸２０に離脱係合され、出力軸側ギヤ２３、２４がその間に配設されたギヤ列選択機構３２により選択的に出力軸２０に離脱係合され、出力軸側ギヤ２５が一端部２０ａ側に配設されたギヤ列選択機構３３により選択的に出力軸２０に離脱係合される。つまり、出力軸側ギヤ２１、ギヤ列選択機構３１、出力軸側ギヤ２２、出力軸側ギヤ２３、ギヤ列選択機構３２、出力軸側ギヤ２４、出力軸側ギヤ２５、ギヤ列選択機構３３の順に出力軸２０の他端部２０ｂ側から一端部２０ａ側に向けて配設される。
【００２４】
出力軸側ギヤ２１はギヤ列選択機構３１が隣接する側にギヤピース２１１が一体化されている。ギヤピース２１１は外周に係合歯２１１ａと係合面２１１ｂとがギヤ列選択機構３１に向けてこの順で形成されている（図３参照）。出力軸側ギヤ２２〜２５についてもギヤ列選択機構３１〜３３が隣接する側にギヤピースが設けられる。
【００２５】
出力軸側ギヤ２１〜２５の軸受２１ａ〜２５ａはそれぞれ出力軸２の外周に形成されたスプライン２０１（２０１ａ〜ｃ）の歯先に内面が当接する（図３において隣接するクラッチハブ３１１はスプライン軸受３１１ａによりスプライン２０１ｂに係合しているが、そのスプライン軸受３１１ａの歯底３１１ｃとほぼ同径に形成される）。スプライン２０１の歯溝に潤滑油が保持されて潤滑される。
【００２６】
ギヤ列選択機構３１は、図３に示すように、クラッチハブ（ハブに相当）３１１とスリーブ３１５とシンクロナイザリング３１３とをもつ。図３では第１速の出力軸側ギヤ２１を選択した状態（スリーブ３１５が図面右方向にスライドしてスリーブ３１５のスリーブ係合歯３１５ａが、クラッチハブ３１１のハブ係合歯３１１ｂ、シンクロナイザリング３１３のシンクロナイザリング係合歯３１４、及びギヤピース２１１の係合歯２１１ａに噛合している。図３ではクラッチハブ３１１の図面上側がシンクロキー３１６が設けられている部分の断面図になっている）を示す。クラッチハブ３１１は出力軸２０の外周に固定されている。この固定はクラッチハブ３１１に設けられたスプライン軸受３１１ａが出力軸２０の外周に設けられたスプライン２０１に噛合することで回転方向が固定される。軸方向の固定はクラッチハブ３１１が出力軸２０の外周に設けたスプライン２０１の段差（スプライン２０１ａとスプライン２０１ｂとの間の段差）に当接することで他端部２０ｂ側は位置決め固定される。そして、一端部側は例えば、出力軸２０の周方向に周溝を設け、スナップリングを嵌め込むことで軸方向の固定を行う。ギヤ列選択機構３２及び３３についても配設される位置が異なる以外はギヤ列選択機構３１と同様の構成をもつ。具体的には、ギヤ列選択機構３２ではスプライン２０１ｃ上であってスプライン２０１ｂとの段差に当接するように配設され、ギヤ列選択機構３３ではスプライン２０１ｄ上であってスプライン２０１ｃとの段差に当接するように配設される。
【００２７】
ケース部材５１、５２は第１ケース部材５１と第２ケース部材５２とが分割面Ｂにて組み合わせられて一体化されている。第１ケース部材５１は図面右方（内燃機関側）で入力軸１０及び出力軸２０の他端部１０ｂ及び２０ｂ側を軸受５３〜５６で支承している。ここで、ギヤ列は図面右方から順に第１速から第５速まで並んでいる。そのため、入力軸側ギヤ１１〜１５は図面左方に向かうに従い径が大きくなり、出力軸側ギヤ２１〜２５は図面左方に向かうに従い径が小さくなる。ここで、入力軸１０側にギヤ列選択機構３１を駆動する駆動部を設けているため、図面右側の入力軸側ギヤ１１〜１３の上部近傍が左側よりも空間があるため、第２ケース部材５２の上部の体格を小さくできる。また、出力軸２０側では第２ケース部材５２が出力軸側ギヤ２１〜２５の外形にほぼ倣って形成されているため、図面左方に向かうにつれて第２ケース部材５２の体格を小さくできる。第２ケース部材５２の内部に位置する機構（一番外側には出力軸側ギヤ２１〜２５、ギヤ列選択機構３１の駆動部など）が全体として左方に行くほど小さくなるような形態にすることができたため、第２ケース部材５２を組み付けるときに図面左方側から引っ掛かること無くかぶせることができるので、組み付け性を考慮しても第２ケース部材５２内に余分な空間を設ける必要がなくなり、ひいては第２ケース部材５２の外側についても必要最低限の体格にすることができる。つまり、ギヤ列を図面右方から左方に向けて第１速から第５速へと配置したことで第２ケース部材５２の体格を小さくできる。
【００２８】
なお、出力軸としてはスプラインを階段状に形成することは必須では無く、スプラインを形成する部分を軸方向に同径にすることもできる。その場合にはクラッチハブ３１１の軸方向両側に周溝を形成し、その周溝の双方にスナップリングを嵌め込んでクラッチハブ３１１が軸方向に移動しないようにする。
【００２９】
・階段状のスプラインが形成された出力軸２０の製造方法
階段状のスプラインが形成された出力軸２０（以下、単に「階段状出力軸２０」と称する）の製造方法について以下に説明する。本出力軸の製造方法としては転造や切削により製造可能である。例えば、スプライン２０１ａ〜２０１ｄのそれぞれについて対応するダイスを用意して製造できる。
【００３０】
ここで、スプライン２０１ａ〜２０１ｄのそれぞれについて転造ダイス（ラック型、ローラ型など）を共用することができる。つまり、スプライン２０１ａ〜２０１ｄにおける圧力角、モジュールを同一のものとして端数だけを変更することにより転造に用いる転造ダイスを共用することができる。更に、転造ダイスとして１組（２つ以上）のものを採用する場合、スプライン２０１ａ〜２０１ｄにおける歯数の差がその転造ダイスの数の倍数であって、転造ダイスの配置を転造ダイスの位相も含めて出力軸を基準とするｎ回対称（ｎは転造ダイスの数）になるように設定すれば、それぞれの転造ダイスの間の距離のみを変更し、複数のダイス間の位相はそのままでもスプライン２０１ａ〜２０１ｄそれぞれの歯を順次、適正に形成することができる。例えば、ラック型のダイスを用いた場合、ラック型のダイスは２つで一組であるため、スプライン２０１ａ〜２０１ｄにおける歯数の差は偶数にし、出力軸２０の軸方向に垂直方向の両側からダイスを当接させるようにする。以下、図４及び５を参照して詳細に説明する。ここで、２つのダイスについて歯の位相とは出力軸粗材６０の軸心を基準としてダイスの歯の形状が２回対称になることをいう。３つ以上のダイスを用いる場合（ローラ型）ではそのダイスの数ｎに対応するｎ回対称になるようにする。
【００３１】
スプライン２０１ａ〜２０１ｄのラック型を用いた転造について具体的に説明する。まず出力軸粗材６０を製造する（図４）。出力軸粗材６０は一端部６０ａ及び他端部６０ｂのそれぞれに設けられた支承軸６４及び６５と他端部６０ｂの支承軸６５に隣接する出力ギヤ２６の基になる出力ギヤ粗材６６、スプライン２０１が形成されるスプライン粗材６０１をもつ。スプライン粗材６０１はスプライン粗材６０１ａ〜６０１ｄまでの４つに分類でき、他端部６０ｂから一端部６０ａに向かうにつれて段階的に縮径している。縮径の程度はスプライン２０１ａ〜２０１ｄにおける縮径の程度に対応して決定される。出力軸粗材６０は線材からプレスや切削などにより形成できる。
【００３２】
製造した出力軸粗材６０について軸心を回動中心として支承軸６４及び６５を支承する。その後、スプライン粗材６０１ａ〜６０１ｄをスプライン粗材６０１ｄから順にスプライン２０１に加工していく（図４ではスプライン粗材６０１ｂの部分を加工している）。その時にラック型ダイス７１、７２を用いて転造を行う。ラック型ダイス７１及び７２は出力軸粗材６０の軸心を基準として対称（同位相）に動くようになっている。ラック型ダイス７１及び７２は、図５に示すスプライン粗材６０１ｂの部分に対応する間隔ｍを対応するスプライン２０１ａ〜２０１ｄの歯先円直径と同じか僅かに小さくする（例えばスプライン粗材６０１ｃの部分であれば間隔ｍ１（参考までに図４の出力軸粗材６０のＶ１−Ｖ１断面を図面右方に上下方向の間隔ｍ１を説明するために示す。本来の左右方向の位置は図５に示すスプライン粗材６０１ｂと同位置である）に、スプライン粗材６０１ｄの部分であれば間隔ｍ２（参考までに図４の出力軸粗材６０のＶ２−Ｖ２断面を図面右方に上下方向の間隔ｍ２を説明するために示す。本来の左右方向の位置は図５に示すスプライン粗材６０１ｂと同位置である）にする）。間隔を狭くする方向での調節はラック型ダイス７１及び７２の双方を出力軸粗材６０の軸心にそれぞれ向けて同じ距離だけ移動させる。ここで、ラック型ダイス７１の歯とラック型ダイス７２の歯と出力ギヤ粗材６６の軸心とのラック型ダイス７１、７２の移動方向Ｐにおける相対位置は、ラック型ダイス７１、７２が出力ギヤ粗材６６の軸心を基準として２回対称になるように移動させる。従って、ラック型ダイス７１、７２の各々の歯と出力ギヤ粗材６６の軸心との相対関係（位相）は間隔が異なっても変化しない。つまり、形成されるスプライン２０１の歯は出力軸２０の軸心を基準として２回対称になる。ここで、径が異なるスプライン２０１の歯数の差を偶数にすることでラック型ダイス７１、７２が転造時に押圧する部分の歯の位相は同じにできるため、ラック型ダイス７１、７２の調節を簡単にできる。なお、上述の説明に用いた図４及び５や、以下に用いる図６においてはバックアップロールなどの記載は省略している。
【００３３】
この転造工程をスプライン２０１の径が異なる部分について順に（本実施形態ではスプライン２０１ａ〜２０１ｄの４回）行うことでスプライン２０１が形成される。転造加工を行う順番は特に限定されず、径が大きい方（スプライン粗材６０１ａ）から加工を行っても良いし、反対に径が小さい方（スプライン粗材６０１ｄ）から行っても良いし、径にかかわらず途中（スプライン粗材６０１ｂ、６０１ｃのいずれか）から転造加工を行っても良い。
【００３４】
その後、油路、油溝、油通路、周溝などを形成し、それぞれのスプライン２０１ａ〜２０１ｄについて大径研磨を行う。更に、出力ギヤ粗材６６を加工して出力ギヤ２６を形成する。更に必要に応じて出力ギヤ２６の歯面やスプライン２０１の歯面に熱処理を行う。熱処理は必要なときに必要な部位に必要な回数行うことができる。また、出力ギヤ２６の創製とスプライン２０１の創製とを行う順序については逆にしても良い。
【００３５】
ダイスとしてラック型ダイスを用いた場合について説明を行ったが、図６に示すように、ローラー型ダイス７３及び７４を用いても同様に出力軸にスプラインを形成することができる。ローラー型ダイス７３及び７４を採用する場合にはスプライン粗材６０１ａ〜６０１ｄについて４回に分けて転造を行うことに代えて、スプライン粗材６０１ａ〜６０１ｄの部分をスプライン粗材６０１ｄの部分からスプライン粗材６０１ａに向けて少しずつ軸方向に相対移動させることで順次転造を行うことができる。その場合に、ローラ型ダイス７３及び７４の他端部側７３ａ及び７４ａが段差に至ったときに次の径にまでダイス７３及び７４の間隔を広げて連続的に転造加工を行うことができる。
【００３６】
（付記）
（１）上述の変速機は、原動機からの回転動力が入力される入力軸と、
前記入力軸よりも下方に配設された出力軸と、
前記入力軸に一体に設けられた複数の入力軸側ギヤと前記出力軸に相対回転可能に設けられ対応する前記入力軸側ギヤに噛合する複数の出力軸側ギヤとをもつ複数段のギヤ列と、前記出力軸側ギヤに隣接し前記出力軸に相対回転不能に配設される１以上のハブと、前記出力軸側ギヤと前記ハブとを離脱係合させるギヤ列選択機構とを有する歯車変速機構と、
前記入力軸及び前記出力軸をそれぞれの両端部近傍で支承するケース部材と、
を有し、
前記出力軸は前記出力軸側ギヤ及び前記ハブが配設される部位の全体にわたる外周面に連続してスプラインが形成され、
前記ハブは前記出力軸の前記スプラインにスプライン嵌合するスプライン軸受をもち、
それぞれの前記出力軸側ギヤの軸受は、前記スプラインの歯先にその内面が当接する内径をもつ円筒状であって、それぞれ前記スプライン上に相対回転可能に配設され、
前記ケース部材は前記入力軸及び前記出力軸の前記一端部側で支承する第１ケース部材と前記他端部側で支承する第２ケース部材とに大きく２分されていることができる。
【００３７】
入力軸よりも出力軸の位置を相対的に下方向に配設し、ギヤ列を構成するギヤのうち入力軸側に配設するギヤをすべて入力軸と一体化することで入力軸とギヤとの間の潤滑に要する部品点数を少なくできる。更に、出力軸として他端部近傍を除き全体的にスプラインを形成することでスプラインの形成に要する工数を少なくすることができる。入出力軸はケースにて支承するが、入出力軸を支承する位置として両端部を採用することにより、ケースの分割数を２つに減らしても充分に機能させることができるようになる。特にギヤ列選択機構が出力軸側に集約されることに対応して、ケースについてもギヤ列選択機構を機能させるための構成をまとめて簡便化することができる。
【００３８】
また、出力軸側ギヤをすべて遊転させる構成を採用することにより出力軸側ギヤは入力軸の回転速度に比例した速度で回転することになる。オーバードライブなど変速比が低いギヤを選択したときに他のギヤの回転数は出力軸に固定されて回転する場合よりも小さくなって潤滑油の撹拌抵抗が小さくできる。
【００３９】
更に、出力軸側ギヤは入力軸が回転する限り回転するため、ギヤ列がいずれも選択されていない、いわゆるニュートラル状態であっても入力軸が回転する限り出力軸側ギヤも回転して潤滑油を掻き上げて充分な潤滑を行うことができる。
【００４０】
（２）前述した（１）の構成を採用した場合に、以下の構成を採用することができる。前記出力軸は前記他端部近傍に出力ギヤを有し、
前記出力軸の前記スプラインが形成された部位は前記一端部側から前記他端部側に向けて順次階段状に拡径されており、
前記ハブは、その前記スプライン軸受が前記出力軸の前記一端部側から前記他端部側に向けて前記スプラインの拡径部分に当接することで軸方向の位置決めがなされている。
【００４１】
出力軸にはハブを軸方向に位置決めして固定する必要があるが、その固定の方法として出力軸の径を階段状にした段差を利用するようにすると、加工の手間を減らすことが可能になる。つまり、スプラインの加工はいずれにしても必要であるため、その加工と共に出力軸の径を変化させることは容易だからである。
【００４２】
（３）前述した（１）及び／又は（２）の構成を採用する場合に、以下の構成を採用することができる。前記出力軸は前記他端部近傍に出力ギヤを有し、
前記ギヤ列は前記出力ギヤに隣接するギヤから前記一端部に向けて変速比が減少するように配設される。
【００４３】
変速比が大きいギヤであるほど出力軸に加わるトルクが大きくなるため、出力ギヤに近い位置に配設することで、出力軸に対して望ましくない変形が生じるおそれを少なくできる。更に出力ギヤが噛合する差動装置に設けられたリングギヤは回転による潤滑油掻き上げの効果が期待できるため、出力ギヤに近接した出力軸側ギヤについて潤滑作用が大きくなる。実走行において最も汎用されるのは変速比が小さいギヤ列（５速の変速機では第５速）であり、そのギヤ列が選択されている場合には変速比が最も大きい、いわゆる第１速の出力軸側ギヤと出力軸との相対回転が大きくなる。従って第１速の出力軸側ギヤは潤滑の需要が大きいため、出力ギヤに近づけて充分な潤滑を実現する。
【００４４】
また、出力軸側に配設されたギヤ列の大きさが出力ギヤから離れるにつれて小さくなるため、ギヤ列の抜差しを考えてもケースの形状を先細りのギヤ列の形状に倣った形態にすることが可能になって変速機の体格を相対的に小さくすることができる。
【００４５】
（４）前述した（１）、（２）、及び／又は（３）の構成を採用する場合に、以下の構成を採用することができる。前記出力軸の前記スプラインは径が同一の部分については塑性加工により同時に形成される。
【００４６】
（参考態様）
出力軸としては図７に示すようなスプライン７０１の径が軸方向で同一にすることもできる。クラッチハブ、出力軸側ギヤを出力軸に配設したときに軸方向の位置決めを行うことを目的として、それぞれのクラッチハブ３１１〜３１３及び出力軸側ギヤ２１〜２５が配設される位置に隣接する位置に周溝７０３ａ〜７０３ｇが形成され、それぞれのクラッチハブ３１１〜３１３及び出力軸側ギヤ２１〜２５が配設された後、スナップリングを嵌め込んでいくことで組立が完了する。すなわち、図７において、出力軸７０に対して図面左方より、それぞれのクラッチハブ３１１〜３１３及び出力軸側ギヤ２１〜２５を挿入していく。同一のスプラインが形成されているため円滑に挿入可能である。結果、出力ギヤ７６から図面左方に向けて出力軸側ギヤ２１、クラッチハブ３１１、出力軸側ギヤ２２、出力軸側ギヤ２３、クラッチハブ３１２、出力軸側ギヤ２４、出力軸側ギヤ２５、そしてクラッチハブ３１３の順に、それらの間にスナップリングを挟持し軸方向の移動が制限された状態で配設される。それぞれのクラッチハブ３１１〜３１３及び出力軸側ギヤ２１〜２５は図１に示したものと内径が僅かに異なるものの、その他の構成は同じものが採用でき、簡易的に同じ符号を付して説明している。
【００４７】
本変形態様の形態を採用することにより、ダイスの幅を大きくできるため軸方向で段差を設けた出力軸２０と比べ、スプライン７０１の転造による形成が少ない工数で行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の変速機用出力軸及び変速機用回転軸の製造方法は上記構成を有することにより構成が簡便化されて加工コストや部品点数を低減できる。
【図１】
2014080590.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年3月4日(2016.3.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機からの回転動力を変速する歯車変速機用の出力軸であって、
前記歯車変速機内に並設する回転軸である並設軸に一体に設けられた複数の並設軸側ギヤに噛合可能で且つその並設軸側ギヤと共に複数段のギヤ列を構成可能な、自身に相対回転可能に設けられた複数の本出力軸側ギヤと、前記本出力軸側ギヤに隣接し自身に相対回転不能に配設される１以上のハブと、前記本出力軸側ギヤと前記ハブとを離脱係合させる３つ以上のギヤ列選択機構とを有する歯車変速機構とが配設可能であり、
前記本出力軸側ギヤ及び前記ハブが配設される部位の全体にわたる外周面にスプラインが形成され、
前記スプラインが形成され、前記本出力軸側ギヤ及び前記ハブが配設される部位は一端部側から他端部側に向けて順次階段状に拡径されており、
自身を収納するケースに支承されるケース支承軸受が両端部にのみ配設される、
変速機用出力軸。
【請求項２】
前記ハブは前記スプラインにスプライン嵌合するスプライン軸受をもち、
それぞれの前記本出力軸側ギヤの軸受は、前記スプラインの歯先にその内面が当接する内径をもつ円筒状であって、それぞれ前記スプライン上に相対回転可能に配設され、
前記ハブは、その前記スプライン軸受が前記一端部側から前記他端部側に向けて前記スプラインの拡径部分に当接することで軸方向の位置決めがなされている、
請求項１に記載の変速機用出力軸。
【請求項３】
自身に配設される回転ギヤを配設する部位が一端部から他端部に向けて順次階段状に拡径されており且つ軸方向に連続する複数のスプラインが外周に形成された回転軸を製造する方法であって、
スプラインが設けられた後の最終形状に対応する複数の径をもつ円筒形状のスプライン粗材を軸方向に連続して接続した形状をもつ回転軸粗材を製造する工程と、
前記回転軸粗材を軸心を回転軸として回動自在に保持しながら、一組のダイスを共用して前記スプライン粗材の外周のそれぞれに対して順次スプラインを転造する転造工程と、を有し、
前記転造工程において、前記ダイスは前記回転軸粗材の軸心からのそれぞれの距離を変化させて前記スプライン粗材の径に応じてダイスの調整を行った後に転造を行う、
変速機用回転軸の製造方法。
【請求項４】
前記径が異なるスプライン間の歯数の差は前記ダイスの数の倍数で有り、
前記ダイスの位置及び位相は前記回転軸粗材の前記軸心に対して回転対称に配設され、
前記転造工程において、前記ダイスは前記位相の相対的な関係は変化させずに前記回転軸粗材の軸心からのそれぞれの距離を同じように変化させて前記スプライン粗材の径に応じてダイスの調整を行った後に転造を行う、
請求項３に記載の変速機用回転軸の製造方法。
【請求項５】
径が異なり且つ軸方向に連続する複数のスプラインが外周に形成された回転軸を製造する方法であって、
スプラインが設けられた後の最終形状に対応する複数の径をもつ円筒形状のスプライン粗材を軸方向に連続して接続した形状をもつ回転軸粗材を製造する工程と、
前記回転軸粗材を軸心を回転軸として回動自在に保持しながら、一組のダイスを共用して前記スプライン粗材の外周のそれぞれに対して順次スプラインを転造する転造工程と、を有し、
前記転造工程において、前記ダイスは前記回転軸粗材の軸心からのそれぞれの距離を変化させて前記スプライン粗材の径に応じてダイスの調整を行った後に転造を行い、
前記径が異なるスプライン間の歯数の差は前記ダイスの数の倍数で有り、
前記ダイスの位置及び位相は前記回転軸粗材の前記軸心に対して回転対称に配設され、
前記転造工程において、前記ダイスは前記位相の相対的な関係は変化させずに前記回転軸粗材の軸心からのそれぞれの距離を同じように変化させて前記スプライン粗材の径に応じてダイスの調整を行った後に転造を行う、
変速機用回転軸の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
(１)上記課題を解決する変速機用の出力軸は、原動機からの回転動力を変速する歯車変速機用の出力軸であって、
前記歯車変速機内に並設する回転軸である並設軸に一体に設けられた複数の並設軸側ギヤに噛合可能で且つその並設軸側ギヤと共に複数段のギヤ列を構成可能な、自身に相対回転可能に設けられた複数の本出力軸側ギヤと、前記本出力軸側ギヤに隣接し自身に相対回転不能に配設される１以上のハブと、前記本出力軸側ギヤと前記ハブとを離脱係合させる３つ以上のギヤ列選択機構とを有する歯車変速機構とが配設可能であり、
前記本出力軸側ギヤ及び前記ハブが配設される部位の全体にわたる外周面にスプラインが形成され、
前記スプラインが形成され、前記本出力軸側ギヤ及び前記ハブが配設される部位は一端部側から他端部側に向けて順次階段状に拡径されており、
自身を収納するケースに支承されるケース支承軸受が両端部にのみ配設される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
(３)上記課題を解決する変速機用回転軸の製造方法は、自身に配設される回転ギヤを配設する部位が一端部から他端部に向けて順次階段状に拡径されており且つ軸方向に連続する複数のスプラインが外周に形成された回転軸を製造する方法であって、
スプラインが設けられた後の最終形状に対応する複数の径をもつ円筒形状のスプライン粗材を軸方向に連続して接続した形状をもつ回転軸粗材を製造する工程と、
前記回転軸粗材を軸心を回転軸として回動自在に保持しながら、一組のダイスを共用して前記スプライン粗材の外周のそれぞれに対して順次スプラインを転造する転造工程と、を有し、
前記転造工程において、前記ダイスは前記回転軸粗材の軸心からのそれぞれの距離を変化させて前記スプライン粗材の径に応じてダイスの調整を行った後に転造を行うものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
(４)上記変速機用回転軸の製造方法は更に以下の構成を有することができる。すなわち、前記径が異なるスプライン間の歯数の差は前記ダイスの数の倍数で有り、前記ダイスの位置及び位相は前記回転軸粗材の前記軸心に対して回転対称に配設され、
前記転造工程において、前記ダイスは前記位相の相対的な関係は変化させずに前記回転軸粗材の軸心からのそれぞれの距離を同じように変化させて前記スプライン粗材の径に応じてダイスの調整を行った後に転造を行うものである。
(５)また、上記課題を解決する変速機用回転軸の製造方法は、径が異なり且つ軸方向に連続する複数のスプラインが外周に形成された回転軸を製造する方法であって、
スプラインが設けられた後の最終形状に対応する複数の径をもつ円筒形状のスプライン粗材を軸方向に連続して接続した形状をもつ回転軸粗材を製造する工程と、
前記回転軸粗材を軸心を回転軸として回動自在に保持しながら、一組のダイスを共用して前記スプライン粗材の外周のそれぞれに対して順次スプラインを転造する転造工程と、を有し、
前記転造工程において、前記ダイスは前記回転軸粗材の軸心からのそれぞれの距離を変化させて前記スプライン粗材の径に応じてダイスの調整を行った後に転造を行い、
前記径が異なるスプライン間の歯数の差は前記ダイスの数の倍数で有り、
前記ダイスの位置及び位相は前記回転軸粗材の前記軸心に対して回転対称に配設され、
前記転造工程において、前記ダイスは前記位相の相対的な関係は変化させずに前記回転軸粗材の軸心からのそれぞれの距離を同じように変化させて前記スプライン粗材の径に応じてダイスの調整を行った後に転造を行うことである。
【国際調査報告】
2014080590.tif 000010
2014080590.tif 000011
2014080590.tif 000012
2014080590.tif 000013