(57)【要約】【課題】係合凹部の係合凸部との係合面の強度を十分に確保しつつ、軽量化を図ることができるドグクラッチ及びドグクラッチ用ギヤの製造方法を提供する。【解決手段】回転軸上に隣接して設けられる２つのギヤＣ５，Ｃ１の対向端面の一方と他方に、互いに係合可能な複数の係合凸部２１と係合凹部２２を周方向に略等間隔にそれぞれ設け、係合凹部２２が設けられるギヤＣ１は、外周部にギヤ歯１１を有するリム部１２と、回転軸に嵌合するボス部１３と、リム部１２とボス部１３とを繋ぐと共に係合凹部２２が形成される環状壁部１４と、を備え、係合凹部２２の底壁２２ｂに、少なくとも係合凹部２２の係合凸部２１との係合面２２ａの近傍に底壁２２ｂが残存するように、長円形の肉抜き孔１５を設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸上に隣接して設けられる２つのギヤの対向端面の一方と他方に、互いに係合可能な複数の係合凸部と係合凹部を周方向に略等間隔にそれぞれ設け、
前記２つのギヤの軸方向の相対移動により前記係合凸部と前記係合凹部を係脱させて、前記２つのギヤ間での回転駆動力の伝達を断接するドグクラッチにおいて、
前記係合凹部が設けられるギヤは、外周部にギヤ歯を有するリム部と、前記回転軸に嵌合するボス部と、前記リム部と前記ボス部とを繋ぐと共に前記係合凹部が形成される環状壁部と、を備え、
前記係合凹部の底壁に、少なくとも前記係合凹部の前記係合凸部との係合面の近傍に前記底壁が残存するように、長円形の肉抜き孔を設けることを特徴とするドグクラッチ。
【請求項２】
前記肉抜き孔と前記ボス部との間の距離を、前記肉抜き孔とリム部との間の距離よりも大きく設定することを特徴とする請求項１に記載のドグクラッチ。
【請求項３】
外周部にギヤ歯を有するリム部と、回転軸に嵌合するボス部と、前記リム部と前記ボス部とを繋ぐ環状壁部と、を備え、
前記環状壁部に相手側ギヤの係合凸部と係合する係合凹部が周方向に略等間隔で複数形成され、
前記係合凹部の底壁に、少なくとも前記係合凸部との係合面の近傍の前記底壁が残存するように、長円形の肉抜き孔が形成されるドグクラッチ用ギヤの製造方法において、
前段の鍛造工程と後段の仕上工程とを有し、
前記前段の鍛造工程では、前記係合凹部の底壁を全面に残しつつ前記肉抜き孔の輪郭形状を形成し、
前記後段の仕上工程では、機械加工により、細部の形状を整形すると共に、前記係合凹部の前記肉抜き孔部分の底壁を開口することを特徴とするドグクラッチ用ギヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機のドグクラッチ及びドグクラッチ用ギヤの製造方法に関し、特に、自動二輪車の変速機のミッションギヤとシフタギヤ間に設けられるドグクラッチ及びドグクラッチ用ギヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のドグクラッチとしては、回転軸上に隣接して設けられた２つのギヤの対向端面の一方に、角型または丸型の係合凸部（雄ダボともいう）を設けると共に、他方に係合凸部に噛み合う係合凹部（雌ダボともいう）を設け、ギヤを軸方向に相対移動して、係合凸部と係合凹部を噛み合わせることで、ギヤ間でトルクを伝達するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】実開昭６１−２０２７１８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、上記特許文献１に記載のドグクラッチでは、係合凸部と係合凹部の係合により回転駆動力を伝達するため、係合凹部の係合凸部との係合面に高い強度が必要であり、軽量化が困難であった。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、係合凹部の係合凸部との係合面の強度を十分に確保しつつ、軽量化を図ることができるドグクラッチ及びドグクラッチ用ギヤの製造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に、請求項１に記載の発明は、回転軸上に隣接して設けられる２つのギヤの対向端面の一方と他方に、互いに係合可能な複数の係合凸部と係合凹部を周方向に略等間隔にそれぞれ設け、２つのギヤの軸方向の相対移動により係合凸部と係合凹部を係脱させて、２つのギヤ間での回転駆動力の伝達を断接するドグクラッチにおいて、係合凹部が設けられるギヤは、外周部にギヤ歯を有するリム部と、回転軸に嵌合するボス部と、リム部とボス部とを繋ぐと共に係合凹部が形成される環状壁部と、を備え、係合凹部の底壁に、少なくとも係合凹部の係合凸部との係合面の近傍に底壁が残存するように、長円形の肉抜き孔を設けることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、肉抜き孔とボス部との間の距離を、肉抜き孔とリム部との間の距離よりも大きく設定することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、外周部にギヤ歯を有するリム部と、回転軸に嵌合するボス部と、リム部とボス部とを繋ぐ環状壁部と、を備え、環状壁部に相手側ギヤの係合凸部と係合する係合凹部が周方向に略等間隔で複数形成され、係合凹部の底壁に、少なくとも係合凸部との係合面の近傍の底壁が残存するように、長円形の肉抜き孔が形成されるドグクラッチ用ギヤの製造方法において、前段の鍛造工程と後段の仕上工程とを有し、前段の鍛造工程では、係合凹部の底壁を全面に残しつつ肉抜き孔の輪郭形状を形成し、後段の仕上工程では、機械加工により、細部の形状を整形すると共に、係合凹部の肉抜き孔部分の底壁を開口することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載のドグクラッチによれば、係合凹部が設けられるギヤは、外周部にギヤ歯を有するリム部と、回転軸に嵌合するボス部と、リム部とボス部とを繋ぐと共に係合凹部が形成される環状壁部と、を備え、係合凹部の底壁に、少なくとも係合凹部の係合凸部との係合面の近傍に底壁が残存するように、長円形の肉抜き孔を設けるため、応力集中が生じやすい係合凹部の底壁と係合面の境界に底壁が多く残存することになり、係合凹部の係合面の強度を十分に確保しつつ、ギヤの軽量化を図ることができる。
【００１０】
請求項２に記載のドグクラッチによれば、肉抜き孔とボス部との間の距離を、肉抜き孔とリム部との間の距離よりも大きく設定するため、係合凹部の係合面の強度の確保とギヤの軽量化の両立を図ることができる。また、ギヤの外周側に肉抜き孔を配設することになるので、慣性マスを低減することができる。
【００１１】
請求項３に記載のドグクラッチ用ギヤの製造方法によれば、前段の鍛造工程と後段の仕上工程とを有し、前段の鍛造工程では、係合凹部の底壁を全面に残しつつ肉抜き孔の輪郭形状を形成し、後段の仕上工程では、機械加工により、細部の形状を整形すると共に、係合凹部の肉抜き孔部分の底壁を開口するため、後段の仕上工程における機械加工量を減らすことができ、機械加工のみで肉抜き孔を形成するのと比較して、生産性を向上することができる。また、前段の鍛造工程時は、係合凹部の肉抜き孔部分の底壁を残した状態での鍛造加工となるので、鍛造加工時の肉流れ性を良好に維持することができる。また、前段の鍛造工程において残存する係合凹部の肉抜き孔部分の底壁は、後段の仕上工程の機械加工によりギヤの整形加工と同時に取り除かれるので、加工工数が増加することはなく、生産性を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係るドグクラッチ及びドグクラッチ用ギヤの製造方法の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
まず、本実施形態のドグクラッチＤＣ１〜ＤＣ６が搭載される変速機ＴＭについて説明する。この変速機ＴＭは、図１に示すように、クランクケース１に玉軸受４ａ，４ｂを介して回転可能に支持されるメイン軸２と、メイン軸２と平行に配置され、クランクケース１に玉軸受４ｃ，４ｄを介して回転可能に支持されるカウンタ軸３と、メイン軸２とカウンタ軸３との間に配設され、メイン軸２の回転駆動力をカウンタ軸３に伝達する第１速〜第６速用歯車列Ｇ１〜Ｇ６と、を備える。
【００１４】
第１速用歯車列Ｇ１は、メイン軸２に一体に設けられる第１速用駆動歯車Ｍ１と、カウンタ軸３に軸方向移動不能且つ相対回転可能に支承されて第１速用駆動歯車Ｍ１に噛合する第１速用従動歯車Ｃ１と、を有する。
【００１５】
第２速用歯車列Ｇ２は、メイン軸２に軸方向移動不能且つ相対回転不能に支承される第２速用駆動歯車Ｍ２と、カウンタ軸３に軸方向移動不能且つ相対回転可能に支承されて第２速用駆動歯車Ｍ２に噛合する第２速用従動歯車Ｃ２と、を有する。
【００１６】
第３速用歯車列Ｇ３は、メイン軸２に軸方向移動可能且つ相対回転不能に支承される第３速用駆動歯車Ｍ３と、カウンタ軸３に軸方向移動不能且つ相対回転可能に支承されて第３速用駆動歯車Ｍ３に噛合する第３速用従動歯車Ｃ３と、を有する。
【００１７】
第４速用歯車列Ｇ４は、第３速用駆動歯車Ｍ３に一体に設けられてメイン軸２に軸方向移動可能且つ相対回転不能に支承される第４速用駆動歯車Ｍ４と、カウンタ軸３に軸方向移動不能且つ相対回転可能に支承されて第４速用駆動歯車Ｍ４に噛合する第４速用従動歯車Ｃ４と、を有する。
【００１８】
第５速用歯車列Ｇ５は、メイン軸２に軸方向移動不能且つ相対回転可能に支承される第５速用駆動歯車Ｍ５と、カウンタ軸３に軸方向移動可能且つ相対回転不能に支承されて第５速用駆動歯車Ｍ５に噛合する第５速用従動歯車Ｃ５と、を有する。
【００１９】
第６速用歯車列Ｇ６は、メイン軸２に軸方向移動不能且つ相対回転可能に支承される第６速用駆動歯車Ｍ６と、カウンタ軸３に軸方向移動可能且つ相対回転不能に支承されて第６速用駆動歯車Ｍ６に噛合する第６速用従動歯車Ｃ６と、を有する。
【００２０】
第１ドグクラッチＤＣ１は、シフタギヤである第５速用従動歯車Ｃ５と第１速用従動歯車Ｃ１との間に設けられ、第５速用従動歯車Ｃ５及び第１速用従動歯車Ｃ１の対向端面の一方と他方に、互いに係合可能な複数の係合凸部２１と係合凹部２２が周方向に略等間隔にそれぞれ形成される。
【００２１】
第２ドグクラッチＤＣ２は、シフタギヤである第５速用従動歯車Ｃ５と第４速用従動歯車Ｃ４との間に設けられ、第５速用従動歯車Ｃ５及び第４速用従動歯車Ｃ４の対向端面の一方と他方に、互いに係合可能な複数の係合凸部２３と係合凹部２２が周方向に略等間隔にそれぞれ形成される。
【００２２】
第３ドグクラッチＤＣ３は、シフタギヤである第６速用従動歯車Ｃ６と第３速用従動歯車Ｃ３との間に設けられ、第６速用従動歯車Ｃ６及び第３速用従動歯車Ｃ３の対向端面の一方と他方に、互いに係合可能な複数の係合凸部２３と係合凹部２２が周方向に略等間隔にそれぞれ形成される。
【００２３】
第４ドグクラッチＤＣ４は、シフタギヤである第６速用従動歯車Ｃ６と第２速用従動歯車Ｃ２との間に設けられ、第６速用従動歯車Ｃ６及び第２速用従動歯車Ｃ２の対向端面の一方と他方に、互いに係合可能な複数の係合凸部２１と係合凹部２２が周方向に略等間隔にそれぞれ形成される。
【００２４】
第５ドグクラッチＤＣ５は、シフタギヤである第４速用駆動歯車Ｍ４と第５速用駆動歯車Ｍ５との間に設けられ、第４速用駆動歯車Ｍ４及び第５速用駆動歯車Ｍ５の対向端面の一方と他方に、互いに係合可能な複数の係合凸部２１と係合凹部２２が周方向に略等間隔にそれぞれ形成される。
【００２５】
第６ドグクラッチＤＣ６は、シフタギヤである第３速用駆動歯車Ｍ３と第６速用駆動歯車Ｍ６との間に設けられ、第３速用駆動歯車Ｍ３及び第６速用駆動歯車Ｍ６の対向端面の一方と他方に、互いに係合可能な複数の係合凸部２１と係合凹部２２が周方向に略等間隔にそれぞれ形成される。
【００２６】
また、シフタギヤである第５速用従動歯車Ｃ５、第６速用従動歯車Ｃ６、及び一体形成される第３，第４速用駆動歯車Ｍ３，Ｍ４は、第１〜第３シフトフォーク５ａ〜５ｃで回動可能に保持されており、これら第１〜第３シフトフォーク５ａ〜５ｃがシフトドラム６により軸方向に駆動されることによって、軸方向にスライド移動される。そして、例えば、第５速用従動歯車Ｃ５の場合は、第１シフトフォーク５ａにより軸方向にスライド移動されて、第５速用従動歯車Ｃ５の係合凸部２１と第１速用従動歯車Ｃ１の係合凹部２２が係合する状態、第５速用従動歯車Ｃ５の係合凸部２３と第４速用従動歯車Ｃ４の係合凹部２２が係合する状態、及び第５速用従動歯車Ｃ５の係合凸部２１，２３がいずれにも係合しない中立状態の切り換えが可能となる。
【００２７】
以下、第１ドグクラッチＤＣ１のミッションギヤである第１速用従動歯車Ｃ１を一例に挙げて説明すると、第１速用従動歯車Ｃ１は、図２に示すように、外周部にギヤ歯１１を有するリム部１２と、カウンタ軸３に不図示の軸受を介して相対回転可能に嵌合するボス部１３と、リム部１２とボス部１３とを径方向に繋ぐと共に複数の係合凹部２２が周方向に略等間隔に形成される環状壁部１４と、を備える。また、本実施形態では、係合凹部２２は、円周方向に略等間隔（７２°間隔）に５個形成される。
【００２８】
そして、本実施形態では、図２に示すように、係合凹部２２の底壁２２ｂに、少なくとも係合凹部２２の係合凸部２１との係合面２２ａの近傍に底壁２２ｂが残存するように、長円形の肉抜き孔１５が形成される。
【００２９】
また、本実施形態では、図２に示すように、肉抜き孔１５とボス部１３との間の径方向の距離Ｌ１は、肉抜き孔１５とリム部１２との間の径方向の距離Ｌ２よりも大きく設定される。
【００３０】
ここで、リム部１２は、外周部にギヤ歯１１を形成するため、高い剛性を有する部分であり、ボス部１３は、必要な剛性を有していれば、薄肉化をすることが可能な部分である。このことから、肉抜き孔１５をリム部１２に接近する位置に形成したとしても、リム部１２自体が高い剛性を有しているため、歯車Ｃ１の全体の剛性に影響はない。そこで、肉抜き孔１５を形成して同じ重量を軽減するのならば、肉抜き孔１５を可能な限りリム部１２側に寄せて形成する。換言すると、本実施形態のように、肉抜き孔１５とボス部１３との間の距離Ｌ１を大きくし、肉抜き孔１５とリム部１２との間の距離Ｌ２を小さくするように、肉抜き孔１５を形成する。この結果、同じ大きさの肉抜き孔１５を形成したとしても、歯車Ｃ１の全体の剛性を十分に確保することが可能になる。また、剛性の確保により、ボス部１３を薄肉にすることができるので、軽量化が可能になる。さらに、軽量化箇所である肉抜き孔１５を歯車Ｃ１の外周側に配設するので、歯車Ｃ１の慣性マスを低減することが可能になる。
【００３１】
また、本実施形態では、上記した肉抜き孔１５は、図１に示すように、第２〜第４速用従動歯車Ｃ２〜Ｃ４にも形成される。例えば、第２速用従動歯車Ｃ２の場合を説明すると、第２速用従動歯車Ｃ２は、図４に示すように、外周部にギヤ歯１１を有するリム部１２と、カウンタ軸３に不図示の軸受を介して相対回転可能に嵌合するボス部１３と、リム部１２とボス部１３とを径方向に繋ぐと共に複数の係合凹部２２が周方向に略等間隔に形成される環状壁部１４と、を備え、係合凹部２２の底壁２２ｂに、少なくとも係合凹部２２の係合凸部２１との係合面２２ａの近傍に底壁２２ｂが残存するように、長円形の肉抜き孔１５が形成される。
【００３２】
次に、本実施形態の第１速用従動歯車Ｃ１の製造方法としては、前段で鍛造工程を実施し、後段で仕上工程を実施するが、まず、前段の鍛造工程において、図３に示すように、肉抜き孔１５を完全に貫通させず、係合凹部２２の底壁２２ｂを全面に残しつつ肉抜き孔１５の輪郭形状を形成する。つまり、底壁２２ｂの最終的に肉抜き孔１５となる部分をディンプル状に形成する。次いで、後段の仕上工程において、旋盤等による機械加工により、第１速用従動歯車Ｃ１の細部の形状を整形すると共に、係合凹部２２の肉抜き孔１５部分の底壁２２ｂを開口させる。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態のドグクラッチによれば、係合凹部２２が設けられる第１速用従動歯車Ｃ１は、外周部にギヤ歯１１を有するリム部１２と、回転軸に嵌合するボス部１３と、リム部１２とボス部１３とを繋ぐと共に係合凹部２２が形成される環状壁部１４と、を備え、係合凹部２２の底壁２２ｂに、少なくとも係合凹部２２の係合凸部２１との係合面２２ａの近傍に底壁２２ｂが残存するように、長円形の肉抜き孔１５を設けるため、応力集中が生じやすい係合凹部２２の底壁２２ｂと係合面２２ａの境界に底壁２２ｂが多く残存することになり、係合凹部２２の係合面２２ａの強度を十分に確保しつつ、歯車Ｃ１の軽量化を図ることができる。
【００３４】
また、本実施形態のドグクラッチによれば、肉抜き孔１５とボス部１３との間の距離Ｌ１を、肉抜き孔１５とリム部１２との間の距離Ｌ２よりも大きく設定するため、係合凹部２２の係合面２２ａの強度の確保と歯車Ｃ１の軽量化の両立を図ることができる。また、歯車Ｃ１の外周側に肉抜き孔１５を配設することになるので、慣性マスを低減することができる。
【００３５】
また、本実施形態のドグクラッチ用ギヤの製造方法によれば、前段の鍛造工程と後段の仕上工程とを有し、前段の鍛造工程では、係合凹部２２の底壁２２ｂを全面に残しつつ肉抜き孔１５の輪郭形状を形成し、後段の仕上工程では、機械加工により、第１速用従動歯車Ｃ１の細部の形状を整形すると共に、係合凹部２２の肉抜き孔１５部分の底壁２２ｂを開口するため、後段の仕上工程における機械加工量を減らすことができ、機械加工のみで肉抜き孔１５を形成するのと比較して、生産性を向上することができる。また、前段の鍛造工程時は、係合凹部２２の肉抜き孔１５部分の底壁２２ｂを残した状態での鍛造加工となるので、鍛造加工時の肉流れ性を良好に維持することができる。また、前段の鍛造工程において残存する係合凹部２２の肉抜き孔１５部分の底壁２２ｂは、後段の仕上工程の機械加工により第１速用従動歯車Ｃ１の整形加工と同時に取り除かれるので、加工工数が増加することはなく、生産性を維持することができる。
【００３６】
なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、係合凸部及び係合凹部が５個のドグクラッチに本発明を適用した場合を例示したが、係合凸部及び係合凹部の個数に限定はない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るドグクラッチの一実施形態が搭載された変速機を説明するための断面図である。
【図２】図１に示す第１速用従動歯車を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】第１速用従動歯車の鍛造工程後の状態を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図４】図１に示す第２速用従動歯車を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
ＤＣ１    第１ドグクラッチ
ＤＣ４    第４ドグクラッチ
Ｃ１    第１速用従動歯車（ギヤ）
Ｃ２    第２速用従動歯車（ギヤ）
１１    ギヤ歯
１２    リム部
１３    ボス部
１４    環状壁部
１５    肉抜き孔
２１    係合凸部
２２    係合凹部
２２ａ  係合面
２２ｂ  底壁
２３    係合凸部
Ｌ１    肉抜き孔とボス部との間の距離
Ｌ２    肉抜き孔とリム部との間の距離
【図１】
2009209950.tif 000003
【図２】
2009209950.tif 000004
【図３】
2009209950.tif 000005
【図４】
2009209950.tif 000006