(57)【要約】【課題】ドッグクラッチギヤを、変速用歯車の側面に同軸一体で形成されたボス部に外嵌して一体化して形成される合体方式のドッグクラッチギヤ付き変速用歯車の信頼性を高める。【解決手段】ドッグクラッチギヤ１は、リング部３の外周面に形成されたクラッチ歯４に、先端のチャンファ部４ａから基端部にかけて歯厚が順次減少するよう逆テーパ４ｂが付されているとともに、リング部３にはクラッチ歯４の基端部側にフランジ５が設けられている。このドッグクラッチギヤ１を、側面に同軸一体で形成された変速用歯車２のボス部６に外嵌し、リング部３とボス部６との相互間部分Ａと、フランジ５と変速用歯車２との相互間部分Ｂとの２点を同時に溶接する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング部の外周面に形成されたクラッチ歯に、先端のチャンファ部から基端部にかけて歯厚が順次減少するよう逆テーパを付したドッグクラッチギヤを、変速用歯車の片側面に同軸一体で形成されたボス部に外嵌して一体化されたドッグクラッチギヤ付き変速用歯車にあって、前記リング部にはクラッチ歯の基端部側にフランジが設けられており、リング部とボス部との相互間、及び、フランジと変速用歯車の側面との相互間とが溶接されていることを特徴とするドッグクラッチギヤ付き変速用歯車。
【請求項２】
フランジの外径をクラッチ歯の大径に一致させた請求項１に記載のドッグクラッチギヤ付き変速用歯車。
【請求項３】
フランジの外径をクラッチ歯の大径より大きくした請求項１に記載のドッグクラッチギヤ付き変速用歯車。
【請求項４】
変速用歯車の側面に、内壁面がボス部に等しく、外壁面をフランジの外径に一致させたリング状溝が形成された請求項２又は３に記載のドッグクラッチギヤ付き変速用歯車。
【請求項５】
変速用歯車の側面に、内壁面がボス部に等しく、外壁面がフランジの外径より大きなリング状溝が形成された請求項２又は３に記載のドッグクラッチギヤ付き変速用歯車。
【請求項６】
リング部の外周面に形成されたクラッチ歯に、先端のチャンファ部から基端部にかけて歯厚が順次減少するよう逆テーパが付され、前記リング部にはクラッチ歯の基端部側にフランジが設けられたドッグクラッチギヤと、片側面に同軸一体でボス部が形成された変速用歯車とをそれぞれ別体で形成し、ドッグクラッチギヤを変速用歯車のボス部に外嵌し、リング部とボス部との相互間、及び、フランジと変速用歯車の側面との相互間とを同時に溶接することを特徴とするドッグクラッチギヤ付き変速用歯車の製造方法。
【請求項７】
リング部の外周面に形成されたクラッチ歯に、先端のチャンファ部から基端部にかけて歯厚が順次減少するよう逆テーパが付され、前記リング部にはクラッチ歯の基端部側にフランジが設けられたドッグクラッチギヤと、前記フランジに合致する軸孔を有した変速用歯車とがそれぞれ別体に形成され、前記変速用歯車がドッグクラッチギヤのフランジに外嵌され、変速用歯車とフランジとの相互間が両側面で溶接されていることを特徴とするドッグクラッチギヤ付き変速用歯車。
【請求項８】
リング部の外周面に形成されたクラッチ歯に、先端のチャンファ部から基端部にかけて歯厚が順次減少するよう逆テーパが付され、前記リング部にはクラッチ歯の基端部側にフランジが設けられたドッグクラッチギヤと、前記フランジに合致する軸孔を有した変速用歯車とをそれぞれ別体で形成し、前記変速用歯車をドッグクラッチギヤのフランジに外嵌し、変速用歯車とフランジとの相互間を同時に両側面で溶接することを特徴とするドッグクラッチギヤ付き変速用歯車の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌搭載用のマニュアルトランスミッションに組み込まれるドッグクラッチギヤ付き変速用歯車及びドッグクラッチギヤ付き変速用歯車の製造方法関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドッグクラッチギヤ付き変速用歯車は、ドッグクラッチギヤが変速用歯車に対して同軸配置されており、過去において、ドッグクラッチギヤと変速用歯車との間に、ドッグクラッチギヤを切削加工する際に必要な工具逃がし用の溝を設けた一体型も多用されていたが、小型化の要求から、工具逃がし用の溝を無くし、ドッグクラッチギヤと変速用歯車とが隣り合わせに密着した形態（以下溝なしタイプという）が主流になってきている。
そのような溝無しタイプは、鍛造による一体成型方法と、鍛造或いは切削加工されたドッグクラッチギヤと変速用歯車とを合体させる方法（以下合体方式という）とがある。
【０００３】
前者の鍛造一体成型方法は高度な技術が要求されることから、出願人を始め数社が実用化に成功したにすぎず、いかに優れた設備を整えたとしても製品化できる保証はない。
又、鍛造一体成型方法は、製品形状によって合体方式に比べると製造上若干不利な点もあることから、後者の合体方式は依然として採用し続けられている。
これまで採用されている合体方式は、図９の（ａ）に示すように、ボス部６に外嵌したドッグクラッチギヤ１のリング部３とボス部６との相互間Ａ部分を溶接によって接合させるか、図９の（ｂ）に示すように、リング部３とボス部６との相互間に形成した内外のスプライン１０，１０ａを利用して接合させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の合体方式で溶接するタイプは、リング部３とボス部６との相互間部分Ａの１カ所しか溶接できないため、図１０に示す如く、変速用歯車２の側面に密着しているクラッチ歯４の基端部が溶接熱の影響を受けて反るように歪み、変速用歯車の側面から浮き上がってしまう。
又、溶接による接合は、溶接熱の影響でクラッチ歯の変形による芯ずれや精度の低下といった不具合を起こしやすい。
スプラインで接合するタイプは、スプラインを形成するための専用加工設備が必要であるし刃具費などのことも考慮するとコストが高くなるという問題がある。更に、クラッチ歯４・４は個々でリング部３と一体に形成されているだけで強度面でも懸念される要素であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、溶接による熱の影響が少なく、強度を十分に確保する合体方式のドッグクラッチギヤ付き変速用歯車技術であって、第１の発明の構成は、リング部の外周面に形成されたクラッチ歯に、先端のチャンファ部から基端部にかけて歯厚が順次減少するよう逆テーパを付したドッグクラッチギヤを、変速用歯車の片側面に同軸一体で形成されたボス部に外嵌して一体化されたドッグクラッチギヤ付き変速用歯車にあって、前記リング部にはクラッチ歯の基端部側にフランジが設けられており、リング部とボス部との相互間、及び、フランジと変速用歯車の側面との相互間とが同時に溶接されていることを特徴とするドッグクラッチギヤ付き変速用歯車にある。
そしてこのクラッチギヤ付き変速用歯車は、フランジの外径を、クラッチ歯の大径に一致させたり、クラッチ歯の大径より大きくしたりすることができ、好ましくは、変速用歯車の側面に、内壁面がボス部に等しく、外壁面をフランジの外径に一致させたリング状溝を形成し、より好ましくは、変速用歯車の側面に、内壁面がボス部に等しく、外壁面がフランジの外径より大きなリング状溝を形成する。
【０００６】
又第２の発明の構成は、リング部の外周面に形成されたクラッチ歯に、先端のチャンファ部から基端部にかけて歯厚が順次減少するよう逆テーパが付され、前記リング部にはクラッチ歯の基端部側にフランジが設けられたドッグクラッチギヤと、片側面に同軸一体でボス部が形成された変速用歯車とをそれぞれ別体で形成し、ドッグクラッチギヤを変速用歯車のボス部に外嵌し、リング部とボス部との相互間、及び、フランジと変速用歯車の側面との相互間とを同時に溶接することを特徴とするドッグクラッチギヤ付き変速用歯車の製造方法にある。
【０００７】
第３の発明の構成は、リング部の外周面に形成されたクラッチ歯に、先端のチャンファ部から基端部にかけて歯厚が順次減少するよう逆テーパが付され、前記リング部にはクラッチ歯の基端部側にフランジが設けられたドッグクラッチギヤと、前記フランジに合致する軸孔を有した変速用歯車とがそれぞれ別体に形成され、前記変速用歯車がドッグクラッチギヤのフランジに外嵌され、変速用歯車とフランジとの相互間が同時に両側面で溶接されていることを特徴とするドッグクラッチギヤ付き変速用歯車にある。
【０００８】
更に第４の発明の構成は、リング部の外周面に形成されたクラッチ歯に、先端のチャンファ部から基端部にかけて歯厚が順次減少するよう逆テーパが付され、前記リング部にはクラッチ歯の基端部側にフランジが設けられたドッグクラッチギヤと、前記フランジに合致する軸孔を有した変速用歯車とをそれぞれ別体で形成し、前記変速用歯車をドッグクラッチギヤのフランジに外嵌し、変速用歯車とフランジとの相互間を同時に両側面で溶接することを特徴とするドッグクラッチギヤ付き変速用歯車の製造方法にある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係るドッグクラッチギヤ付き変速用歯車及びドッグクラッチギヤ付き変速用歯車の製造方法を図面に基づいて説明する。
図１において、１はドッグクラッチギヤ、２は変速用歯車であって、ドッグクラッチギヤ１はリング部３の外周面にクラッチ歯４が形成されていて、そのクラッチ歯４の歯面には、先端のチャンファ部４ａから基端部にかけて歯厚が順次減少するよう逆テーパ４ｂ，４ｂが付与されており、リング部３には、クラッチ歯４の基端部側に外径をクラッチ歯４の大径に一致させたフランジ５が一体に形成されている。
【００１０】
変速用歯車２は片側面にボス部６が突設されており、外周面がヘリカル歯形成用として確保されている。
この変速用歯車２におけるボス部６に前記ドッグクラッチギヤ１を外嵌し、リング部３とボス部６との相互間部分Ａ、及び、フランジ５と変速用歯車２との相互間部分Ｂとを溶接によって同時に接合する。
接合後、変速用歯車の外周にヘルカルギヤを切削にて形成する。
【００１１】
このように形成されたドッグクラッチ付き変速用歯車は、ドッグクラッチギヤ１の浮き上がりが防止され、クラッチギヤの反り上がりを起こすことはない。
又、クラッチ歯同士がフランジで連結されることで歯の強度が増し、又、フランジが放熱板の役割を果たすため、クラッチ歯が溶接熱の影響を受けにくい。
【００１２】
前記実施例のドッグクラッチ付き変速用歯車は、フランジが変速用歯車の側面レベルから段状に突出した形態となっているが、図２に示すように、変速用歯車２の側面に、内壁面がボス部６に等しく、外壁面をフランジ５の外径より大きいリング状溝７を設け、そのリング状溝７内にフランジ５を嵌め込み、クラッチ歯４が変速用歯車２の側面レベルから立ち上がる形態としたり、図３に示すように、リング状溝７をフランジ５の厚さより深くしてフランジ５をリング状溝７内に沈め、クラッチ歯４が変速用歯車２の側面レベルから沈み込んだ位置から立ち上がる形態とすることもできる。
【００１３】
更に、図４に示すように、リング部３におけるクラッチ歯４の先端側延設上にコーン部８を設けたり、図５に示すように、フランジ５の外径をクラッチ歯４の大径より大きくするなど、自由に設計変更して差し支えなく、図６に示すように、変速用歯車の側面に、クラッチ歯４の大径より大きい径のフランジ５が嵌め込まれるリング状溝７を設けたり、図７に示すように図３と同様にクラッチ歯４を変速用歯車２の側面レベルから沈み込んだ位置から立ち上がる形態とすることもできる。
【００１４】
これらの実施例は、いずれもドッグクラッチギヤを、変速用歯車の片側面に同軸一体で形成されたボス部に外嵌して一体化しているが、変速用歯車をドッグクラッチギヤのフランジに外嵌して一体化させることもできる。
次にその変更例を説明する。
図８に示すように、ドッグクラッチギヤ１’は、リング部３’の外周面に形成されたクラッチ歯４に、先端のチャンファ部から基端部にかけて歯厚が順次減少するよう逆テーパが付されており、前記リング部３’にはクラッチ歯４の基端部側に厚肉のフランジ５’が一体に設けられている。
一方、変速用歯車２’は、前記ドッグクラッチギヤ１’のフランジ５’に合致する軸孔９を有し、これらドッグクラッチギヤ１’と変速用歯車２’とは別体に形成されている。
そして前記変速用歯車２’をドッグクラッチギヤ１’のフランジ５’に外嵌し、変速用歯車２’とフランジ５’との相互間部分Ｃ，Ｄの両側面で溶接する。
このように形成しても前記実施例と同様の効果が期待できる。
尚、図８の（ａ）は前記実施例における図１に示したタイプ、図８の（ｂ）は、前記実施例における図３に示したタイプにそれぞれ相当するものであって、フランジの厚さを調整したり、段付きの軸孔９’を形成するなどして各種のタイプに対応した形状の製品を得ることができる。
【００１５】
以上に示す実施例の如く、ドッグクラッチギヤにコーンを形成したりフランジの径を大きくすると、溶接部がクラッチ歯から遠くなると共に、放熱効果が高まるため、芯ずれや精度の低下はより起こりにくくなる。
又、クラッチ歯を変速用歯車の側面レベルから沈み込んだ位置から立ち上がる形態にすれば、小型化を図ることができる。
尚、前記した各実施例では、接合時、変速用歯車の外周にヘリカル歯形が形成されていないが、接合する前にヘリカル歯形を形成する場合もある。
そして別体に形成されるドッグクラッチギヤと変速用歯車との形成は、鍛造、切削いずれの手段を採用してもかまわない。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、フランジの形成によってクラッチ歯の強度が増すと共に、フランジが放熱板としての役割を果たすため、クラッチ歯が溶接時に発生する熱の影響で変形しにくくなると共に、ドッグクラッチギヤが内径側と外径側、或いは外径側の表裏両面で接合されるため、ドッグクラッチギヤの外径側が溶接熱による反りで浮き上がることも無く、一体成形品に匹敵する結合度を確保できる。
又、フランジの外径をクラッチ歯の大径より大きくすれば、放熱効果がより高められ、変速用歯車とフランジとを接合する際に発生する溶接熱の影響を最小限に抑えることができ、沈ませれば、小型化が図れる。
更に、変速用歯車をドッグクラッチギヤのフランジに外嵌して一体化させるタイプでは、フランジが厚肉になるので、クラッチ歯の強度が高められ、溶接熱の影響をほとんど受けることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るドッグクラッチギヤ付き変速用歯車の製造方法を示す説明図である。
【図２】変更例の説明図である。
【図３】変更例の説明図である。
【図４】変更例の説明図である。
【図５】変更例の説明図である。
【図６】変更例の説明図である。
【図７】変更例の説明図である。
【図８】変更例の説明図である。
【図９】従来例の説明図である。
【図１０】従来例の欠点を示す説明図である。
【符号の説明】
１、１’・・ドッグクラッチギヤ、２、２’・・変速用歯車、３、３’・・リング部、４・・クラッチ歯、４ａ・・チャンファ、４ｂ・・逆テーパ、５、５’・・フランジ、６・・ボス部、７・・リング状溝、８・・コーン部、９・・軸孔、１０，１０ａ・・スプライン、Ａ・・（溶接箇所）リング部とボス部との相互間部分、Ｂ・・（溶接箇所）フランジと変速用歯車との相互間部分，Ｃ，Ｄ・・（溶接箇所）変速用歯車とフランジとの相互間部分。
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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