(57)【要約】【課題】肉厚が薄く、さらには径が大きい内周面に機械加工が施された環状部材を精度よく製造する方法を提供することにある。【解決手段】リングギヤＲの内周面７５に機械加工を施す前に、リングギヤＲの外周面７４を焼入れすることで、その外周面７４の剛性が向上し、機械加工を行ってもリングギヤＲの外周面７４への加工歪を抑制させることができる。これにより、焼入れによる熱変形も小さくなり、リングギヤＲの真円度や軸心方向の真直度の精度を向上させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に機械加工を施す環状部材の製造方法であって、
前記環状部材の外周面に焼入れを行う第１の焼入工程と、
前記外周面に焼入れが行われた環状部材の内周面に機械加工を施す機械加工工程と、
前記機械加工が施された環状部材の内周面に焼入れを行う第２の焼入工程とを、
有することを特徴とする環状部材の製造方法。
【請求項２】
前記機械加工は、前記環状部材の内周面に内周歯を形成する歯切加工であることを特徴とする請求項１に記載の環状部材の製造方法。
【請求項３】
前記環状部材は、遊星歯車装置を構成するリングギヤであることを特徴とする請求項１または２に記載の環状部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば車両用自動変速機に備えられている遊星歯車装置のリングギヤなど、内周面に機械加工が施された環状部材の製造方法に関し、特に、その環状部材の真円度や軸心方向の真直度の精度向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用自動変速機に備えられている遊星歯車装置のリングギヤなど、内周面に機械加工が施されることで内周歯などが形成された環状部材がある。このような環状部材は、内周面に内周歯等の動力伝達部が設けられるため、比較的高い精度が要求される。この問題対して、特許文献１では、内歯歯車（本明細書では環状部材に相当）の歯部（内周）と本体（外周）とを別体で製作し、一体化する技術が開示されている。この技術によれば、加工後に焼入れを行いつつも精度のよい内歯歯車を製造することができる。また、特許文献２では、内歯歯車の歯部（内周）と本体（外周）とを別材料で構成する技術が開示されている。この技術によれば、本外（外周）を軽い材料、歯部（内周）を耐圧および耐摩耗に優れた材料で、内歯歯車を製造することで、軽量で耐久性も高く、比較的精度にも優れた内歯歯車を製造することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１５４８５０号公報
【特許文献２】特開２００６−１５４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述した特許文献１および特許文献２をはじめとした従来の環状部材の製造方法は、何れも内周面の機械加工後にその加工部に焼入れを行う。このため、環状部材の肉厚を薄くする、さらには径を大きくする場合には、内周面の機械加工の際に環状部材の外周面の剛性が低いため加工歪が生じ易く、さらに加工歪が生じたまま内周面を焼入れるため、熱変形も大きくなり、著しく環状部材の真円度や軸心方向の真直度が損なわれる恐れがあった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、肉厚が薄く、且つ大径である内周面に機械加工が施された環状部材を精度よく製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）内周面に機械加工を施す環状部材の製造方法において、（ｂ）前記環状部材の外周面に焼入れを行う第１の焼入工程と、（ｃ）前記外周面に焼入れが行われた環状部材の内周面に機械加工を施す機械加工工程と、（ｄ）前記機械加工が施された環状部材の内周面に焼入れを行う第２の焼入工程とを、有することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１に記載の環状部材の製造方法において、前記機械加工は、前記環状部材の内周面に内周歯を形成する歯切加工であることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２に記載の環状部材の製造方法において、前記環状部材は、遊星歯車装置を構成するリングギヤであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１にかかる発明の環状部材の製造方法によれば、環状部材の内周面に機械加工を施す前に、環状部材の外周面を焼入れすることで、その外周面の剛性が向上し、機械加工を行っても環状部材の外周面への加工歪を抑制させることができる。これにより、焼入れによる熱変形も小さくなり、環状部材の真円度や軸心方向の真直度の精度を向上させることができる。
【００１０】
また、請求項２にかかる発明の環状部材の製造方法によれば、前記環状部材の内周面の歯切加工は、内周面への前記第２の焼入工程前に行うため、焼入れによる影響が回避され、精度のよい内周歯を成形することができる。
【００１１】
また、請求項３にかかる発明の環状部材の製造方法によれば、前記環状部材は、遊星歯車装置を構成するリングギヤであるため、リングギヤの真円度や軸心方向の真直度の精度が向上し、遊星歯車装置の噛合伝達誤差を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明が適用された車両用自動変速機８の一部を示す断面図である。車両用自動変速機８の軸心部分には、第１入力軸１０と第２入力軸１２とが同軸心Ｃ上に直列に配設されている。第１入力軸１０と第２入力軸１２とは、第１入力軸１０の第２入力軸１２側の内周面に設けられたスプライン歯１４と、第２入力軸１２の第１入力軸１０側の外周面に設けられたスプライン歯１６とが互いに噛み合うことにより、軸心まわりに一体的に回転させられる。この第１および第２入力軸１２、１４は、エンジン等の走行用駆動源によって回転駆動される図示しないトルクコンバータのタービン軸である。
【００１４】
第１入力軸１０の第２入力軸１２側の端部には、フランジ部１８が形成されている。このフランジ部１８の外周面には、スプライン歯２０が形成されていると共に、軸心方向の一方側から径方向外側に突き出す突起部２２が形成されている。サンギヤＳは、内周面の一部に形成されたスプライン歯２４が上記フランジ部１８のスプライン歯２０と噛み合うことにより、第１入力軸１０に対して相対回転不能とされている。また、サンギヤＳは、その側面が突起部２２の側面に当接させられることにより、軸心方向の突起部２２側への移動が禁止されている。
【００１５】
サンギヤＳには、ピニオンギヤＰが噛み合わされており、また、ピニオンギヤＰはリングギヤＲとも噛み合わされている。ピニオンギヤＰの軸心には、ピニオンシャフト２６が挿し通されており、ピニオンシャフト２６は、キャリヤＣＡに支持されている。これら、サンギヤＳ、キャリヤＣＡ、ピニオンギヤＰ、およびリングギヤＲなどによって遊星歯車装置２８が構成される。
【００１６】
キャリヤＣＡは、ハブ部３０と、ハブ部３０の一方の端に連結されて径方向外側に向かう連結部３２と、連結部３２の外周端に連結されて、軸心方向のハブ部３０とは反対側に延び、ピニオンシャフト２６を支持する円筒状の支持部３４とからなる。ハブ部３０は、第２入力軸１２の外周側に設けられ、第２入力軸１２と同軸上でその第２入力軸１２に対して相対回転可能とされた第１中間軸３６にスプライン嵌合されている。前記ピニオンシャフト２６は、支持部３４を軸心方向に貫通する軸方向穴３８に挿入され、且つ、その両端が支持部３４に支持されているので、ピニオンギヤＰは、キャリヤＣＡと一体回転させられる。
【００１７】
キャリヤＣＡの支持部３４のハブ部３０とは反対側の端部には、支持部３４の外周面と前記軸心方向穴３８とを連通する第１径方向穴４０と、その第１径方向穴４０と同軸上において、支持部３４の内周面と前記軸心方向穴３８とを連通する第２径方向穴４２とが形成されている。
【００１８】
また、ピニオンシャフト２６には、ピニオンシャフト２６を径方向に貫通し、ピニオンシャフト２６がキャリヤＣＡに支持された状態で上記第１径方向穴４０および第２径方向穴４２と連通する貫通穴４４が形成されている。そして、第１径方向穴４０に挿入されたピニオンシャフト固定ピン４６の先端がその貫通穴４４に嵌め入れられることにより、ピニオンシャフト２６はキャリヤＣＡに固定されている。さらに、ピニオンシャフト２６には、そのピニオンシャフト２６の軸心を通り、一方の端が上記貫通穴４４と連通させられている軸心穴４８が設けられている。
【００１９】
キャリヤＣＡの支持部３４の上記第１径方向穴４０および第２径方向穴４２が形成されている側の端部の内周面には、ブッシュ５０（滑り軸受）が圧入により嵌合されている。また、支持部３４のブッシュ５０が圧入されている側の端部の外周面には、摩擦係合装置の構成部材であるブレーキハブ５２がスプライン嵌合されている。
【００２０】
上記ブッシュ５０の内周には、さらにスリーブ５４が嵌め入れられており、キャリヤＣＡは、スリーブ５４およびブッシュ５０を介して、非回転部材であるケース５６に相対回転可能に支持されている。
【００２１】
また、サンギヤＳのハブ部３０とは反対側の側面と、ケース５６の段付壁５８との間には、スラストベアリング６０が介装されており、サンギヤＳはスラストベアリング６０を介してケース５６に対して相対回転可能に支持されている。
【００２２】
リングギヤＲの外周面の一端には、スプライン歯６２が形成されており、有底円筒状のブレーキハブ６４の円筒部の内周面に形成されたスプライン歯６６と嵌合されて互いに相対回転不能となっている。また、リングギヤＲのスプライン歯６２の中央部には、環状溝６８が形成されていると共に、ブレーキハブ６４のスプライン歯６６にも環状溝６８と同じ溝幅を有する環状溝７０が形成されており、それぞれの環状溝６８、７０にスナップリング７２が嵌め着けられることで、軸心方向への移動が阻止されている。
【００２３】
図２は、図１のリングギヤＲを拡大して示した断面図である。リングギヤＲは比較的肉薄で大径である環状部材であり、外周面７４の一端には、スプライン歯６２が形成されており、そのスプライン歯６２の中央部には、図１のスナップリング７２を嵌め付けるための環状溝６８が形成されている。また、リングギヤＲの内周面７５にはピニオンギヤＰと噛み合うための内周歯７６が形成されている。なお、リングギヤＲは軸心Ｃに対して対称となっているため、図２においては、軸心Ｃから下半分が省略されている。また、本実施例の遊星歯車装置２８を構成するリングギヤＲが本発明の環状部材に対応している。
【００２４】
図３は、そのリングギヤＲを製造する一連の工程を示したフローチャートである。まず、外周面焼入工程Ｓ１では、リングギヤＲの外周面７４に焼入れを行う。焼入れは、たとえば高周波焼入れによって実施され、焼入れによる熱硬化によって、図２の斜線で示されるリングギヤＲの外周部表層の剛性が向上させられる。なお、本実施例の外周面焼入工程Ｓ１が、本発明の第１の焼入工程に対応している。
【００２５】
次いで、歯切工程Ｓ２では、リングギヤＲの内周面７５に歯切加工を施し、内周歯７６を形成する。内周歯７６は、たとえば、歯車シェービング盤やブローチ盤などの歯車加工用機械によって歯切される。この歯切加工では、外周面焼入工程Ｓ１によってリングギヤＲの外周部の剛性が向上しているため、歯切の際に生じる外周部への加工歪が抑制される。また、リングギヤＲの内周面７５は外周面焼入工程Ｓ１によって熱硬化されていないため、歯切加工の際に歯車加工用機械の刃部にかかる荷重が大きくなり、その刃部の寿命が低下するなどの弊害が回避される。そして、内周歯焼入工程Ｓ３では、その歯切された内周歯７６に焼入れを行うことで、内周歯７６の表層を硬化させる。なお、内周歯７６の焼入れについても前述と同様に高周波焼入れによって実施される。また、本実施例の歯切工程Ｓ２が、本発明の機械加工工程に対応しており、内周歯焼入工程Ｓ３が、本発明の第２の焼入工程に対応している。
【００２６】
ここで、外周面焼入工程Ｓ１では、リングギヤＲの外周部の剛性が向上させられるため、歯切工程Ｓ２の歯切加工において、リングギヤＲの歯切加工による加工歪が抑制され、内周歯焼入工程Ｓ３の焼入工程においても熱変形が減少し、リングギヤＲの真円度や軸心方向の真直度の精度を向上させることができる。
【００２７】
上述のように、本実施例によれば、リングギヤＲの内周面７５に機械加工を施す前に、リングギヤＲの外周面７４を焼入れすることで、その外周面７４の剛性が向上し、機械加工を行ってもリングギヤＲの外周面７４への加工歪を抑制させることができる。これにより、焼入れによる熱変形も小さくなり、リングギヤＲの真円度や軸心方向の真直度の精度を向上させることができる。
【００２８】
また、前述の実施例によれば、リングギヤＲの内周面７５の歯切加工は、その内周面７５への焼入工程前に行うため、焼入れによる影響が回避され、精度のよい内周歯７６を成形することができる。
【００２９】
また、前述の実施例によれば、リングギヤＲは、遊星歯車装置２８を構成するリングギヤＲであるため、リングギヤＲの真円度や軸心方向の真直度の精度が向上し、遊星歯車装置２８の噛合伝達誤差を抑制することができる。
【００３０】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００３１】
たとえば、本実施例では、本発明の環状部材はリングギヤＲであったが、遊星歯車のリングギヤに限られず、本発明は、たとえば内周面にスプライン歯が形成された部材など、内周面に機械加工を施す他の環状部材にも適用することができる。
【００３２】
また、前述の実施例では、リングギヤＲの焼入れは、高周波焼入れによって実施されたが、特に高周波焼入れに限定されるものではなく、たとえば炎焼焼入れやレーザ焼入れなど、他の焼入れ法であっても構わない。
【００３３】
また、前述の実施例では、リングギヤＲの内周歯７６は、、歯車シェービング盤やブローチ盤によって成形されるが、特にこれらに限定されるものではなく、ホブ盤など、他の歯車加工用機械によって内周歯７６を成形したものであっても構わない。
【００３４】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明が適用された車両用自動変速機の一部を示す断面図である。
【図２】図１のリングギヤを拡大して示した断面図である。
【図３】リングギヤを製造する一連の工程を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
２８：遊星歯車装置  ７４：外周面  ７５：内周面  Ｒ：リングギヤ（環状部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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