(57)【要約】【課題】生産性に優れると共に高精度の加工精度が確保できる変速機用歯車の鍛造成形装置及び鍛造成形方法を提供する。【解決手段】下型１１が歯車素材５１を保持する加工テーブル２１を備え、上型３１が軸線Ｌを中心に放射状に配置され第１成形部４３及び第２成形部４４が形成された複数のカムスライド４１を有し、上型３１の下降で下降するカムスライド４１の第１、２成形部４３、４４によって歯車素材５１のスプライン歯５８にチャンファ６３を成形すると共に、各カムスライド４１の第１成形部４３及び第２成形部４４によってスプライン歯５８を逆テーパ面状に成形する。上型１１の下降により連続的にチャンファ６３及びスプライン歯５８を逆テーパ面状に成形することから、優れた生産性が得られると共に高精度の変速機用歯車が成形できる。【選択図】図１
2009262173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下型及び軸線に沿って昇降して上記下型に接離する上型を備え、貫通孔が穿設されたボス部と一体形成され外周に外歯が形成されたメインギヤ部の側部に上記ボス部の外周に沿って開口する環状の開口部を有し且つ底部から上記開口部に移行するに従って次第に拡径される外周面を備えた溝の内周面に円筒状で軸方向に延在する第１歯面及び第２歯面を有するスプライン歯が周方向に複数形成されたクラッチギヤ部が一体形成された歯車素材を下型に保持し、上記下降する上型によって上記スプライン歯の先端に第１チャンファ面及び第２チャンファ面を有するチャンファを成形すると共に該スプライン歯の第１歯面及び第２歯面をそれぞれ先端側から基端に移行するに従って歯厚が漸次小さくなる逆テーパ面状に成形する変速機用歯車の鍛造成形装置において、
上記下型が、
上記歯車素材を上記軸線上に保持するワーク保持部を有する加工テーブルを備え、
上記上型が、
上記軸線を中心とする放射状で該軸線に対して接離可能に配設され、且つ軸線に対して接近する前進動作及び離れる後進動作に伴って互いに第１側面と第２側面が接離する複数の成形部材を有し、該各成形部材は軸線方向に沿って突出して前面に上記第１側面から先端面に亘って凹設された第１チャンファ面成形面及び第１歯面成形面を有する第１成形部と上記第２側面から先端面に亘って凹設された第２チャンファ面成形面及び第２歯面成形面を有する第２成形部とが凹設されると共に上記ワーク保持部に保持された上記歯車素材に形成された溝の外周面に当接及び摺接可能な後面を有する加工部を備え、
上記上型の下降動作を各成形部材が軸線に接近する前進動作に変換せしめるカム機構を有し、
上記上型の下降に伴って下降する各成形部材の加工部後面が上記ワーク保持部に保持された上記歯車素材に形成された溝の外周面に当接及び摺接して加工部は溝内に進入しつつ上記カム機構による各成形部材の前進動作で互いに第１側面と第２側面が接近動作する各成形部材の加工部に形成された第１成形部と第２成形部によって歯車素材のスプライン歯先端に第１チャンファ面及び第２チャンファ面からなるチャンファを成形すると共に上記スプライン歯の第１歯面及び第２歯面をそれぞれ先端側から基端に移行するに従って歯厚が漸次小さくなる逆テーパ面状に成形することを特徴とする変速機用歯車の鍛造成形装置。
【請求項２】
上記カム機構は、
上記加工テーブルに配設されて上面に上方に移行するに従って次第に軸線から離反するように傾斜するガイド面が形成されたカムドライバと、
上型に配設され下面に上記軸線を中心として放射状に延在する複数のカムガイド面を備えたカムスライドホルダと、
該カムスライドホルダの各カムガイド面に摺動可能なスライド面及び上記カムドライバのガイド面に対向する傾斜カム面が形成されると共に上記加工部を備えて上記成形部材を兼備する複数のカムスライドとを備え、
上記上型の下降に伴ってカムスライドホルダ及びカムスライドが下降し、更なる上型の下降によりカムスライドの傾斜カム面がカムドライバのガイド面に当接すると共に加工部の後面が上記ワーク保持部に保持された上記歯車素材に形成された溝の外周面に当接及び摺接して該カムスライドが上記軸線に接近する前進動作することを特徴とする請求項１に記載の変速機用歯車の鍛造成形装置。
【請求項３】
上記カムドライバのガイド面が軸線に対する傾斜角、カムスライドの傾斜カム面が軸線に対する傾斜角、及び加工部の後面が軸線に対する傾斜角の各傾斜角は、それぞれ歯車素材における溝の外周面が軸線に対する傾斜角と同一であることを特徴とする請求項２に記載の変速機用歯車の鍛造成形装置。
【請求項４】
上記カムスライドは、軸線側に軸線から離れるに従って漸次上昇する前端面を有し、
頂端に下方に移行するに従って次第に縮径されるテーパ面状で上記カムスライドの前端面に摺動可能に当接する前進ストッパ面を備えたカム戻しドライバと、
該カム戻しドライバを下方に付勢するカム戻しドライバ付勢手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の変速機用歯車の鍛造成形装置。
【請求項５】
上記ワーク保持部は、
上記加工テーブルに軸線上に穿設されたノックアウトピン孔に上下動自在に配置されたノックアウトピンの頂面に突設されて上記ボス部の貫通孔に嵌入可能なワーク位置決めガイドと、
加工テーブルの上面に配設され、上記ノックアウトピン孔の周縁に形成された環状のワーク支持面を囲む円筒状で内周に上記メインギヤ部の外周が嵌合するワーク位置決め孔が形成されたワーク外径位置決め部材を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の変速機用歯車の鍛造成形装置。
【請求項６】
下型及び軸線に沿って昇降して上記下型に接離する上型を備え、貫通孔が穿設されたボス部と一体形成され外周に外歯が形成されたメインギヤ部の側部に上記ボス部の外周に沿って開口する環状の開口部を有し且つ底部から上記開口部に移行するに従って次第に拡径される外周面を備えた溝の内周面に円筒状で軸方向に延在する第１歯面及び第２歯面を有するスプライン歯が周方向に複数形成されたクラッチギヤ部が一体形成された歯車素材を下型に保持し、上記下降する上型によって上記スプライン歯の先端に第１チャンファ面及び第２チャンファ面を有するチャンファを成形すると共に該スプライン歯の第１歯面及び第２歯面をそれぞれ先端側から基端に移行するに従って歯厚が漸次小さくなる逆テーパ面状に成形する変速機用歯車の鍛造成形方法において、
上記下型が、
上記歯車素材を上記軸線上に保持するワーク保持部を有する加工テーブルを備え、
上記上型が、
上記軸線を中心とする放射状で該軸線に対して接離可能に配設され、且つ軸線に対して接近する前進動作及び離れる後進動作に伴って互いに第１側面と第２側面が接離する複数の成形部材を有し、該各成形部材は軸線方向に沿って突出して前面に上記第１側面から先端面に亘って凹設された第１チャンファ面成形面及び第１歯面成形面を有する第１成形部と上記第２側面から先端面に亘って凹設された第２チャンファ面成形面及び第２歯面成形面を有する第２成形部とが凹設されると共に上記ワーク保持部に保持された上記歯車素材に形成された溝の外周面に当接及び摺接可能な後面を有する加工部を備え、
上記上型の下降動作を各成形部材が軸線に接近する前進動作に変換せしめるカム機構を有し、
上記上型の下降に伴って下降する各成形部材の加工部後面が上記ワーク保持部に保持された上記歯車素材に形成された溝の外周面に当接及び摺接して加工部は溝内に進入しつつ上記カム機構による各成形部材の前進動作で互いに第１側面と第２側面が接近動作する各成形部材の加工部に形成された第１成形部と第２成形部によって歯車素材のスプライン歯先端に第１チャンファ面及び第２チャンファ面からなるチャンファを成形すると共に上記スプライン歯の第１歯面及び第２歯面をそれぞれ先端側から基端に移行するに従って歯厚が漸次小さくなる逆テーパ面状に成形することを特徴とする変速機用歯車の鍛造成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機用歯車の鍛造成形装置及び鍛造成形方法に関し、特にメインギヤ部とシンクロ機構用のクラッチギヤ部が一体成形される変速機用歯車の鍛造成形装置及び鍛造成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の手動変速機等に使用される変速機用歯車は、外周に外歯が形成されたメインギヤ部の側部に、シンクロ機構用のスプライン歯が形成されたクラッチギヤ部が一体に形成される。クラッチギヤ部のスプライン歯は軸方向の先端にチャンファを有し、かつ先端側から基端に移行するに従って歯厚が漸次狭くなる逆テーパ状の歯面が形成される。
【０００３】
このような変速機用歯車の製造は、例えば特許文献１に開示されるように、熱間鍛造により歯車素材の外形を形成し、更に熱間鍛造及び冷間鍛造の複合鍛造によって外歯を有するメインギヤ部及びスプライン歯を有するクラッチギヤ部を一体成形後、冷間コイニングによってメインギヤ部の外歯と軸方向の先端にチャンファを有するスプライン歯とを所定寸法及び精度に成形し、半製品を得る。そして次に、冷間鍛造によってスプライン歯に先端側から基端に移行するに従って歯厚が漸次狭くなるように逆テーパ状の歯面を成形する。
【０００４】
また、特許文献２には、小径部と大径部を重ねた二段のドーナツ形状の素材に対して、小径部の周面に軸方向の先端側から基端に移行するに従って歯厚が漸次狭くなるように逆テーパ状の歯面を有するスプライン歯を形成して一次製品を得る第１鍛造工程、一次製品の大径部の周縁部分を折り曲げて外周に壁部を形成して二次製品を得る第２鍛造工程と、二次製品の壁部外周に外歯を形成する第３鍛造工程とからなる歯車製造方法が開示される。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２９４４８１号公報
【特許文献２】特開平１１−３００４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１によると歯車素材から熱間鍛造及び冷間鍛造の複合鍛造、及び冷間コイニングによってメインギヤ部の外歯とチャンファを有するスプライン歯とを有する半製品を成形した後、更に冷間鍛造によってスプライン歯に逆テーパ状の歯面を成形することから、複数の鍛造工程が繰り返されて作業が複雑になり生産性の低下を招くと共に、多くの鍛造装置を要して製造コストの増大が懸念される。
【０００７】
また、各鍛造工程相互間において半製品の位置決めに際して相対的なズレ、特にスプライン歯のチャンファの成形と逆テーパ状の歯面の成形がそれぞれ独立した鍛造工程で行われることから、スプライン歯のチャンファを成形する鍛造工程と歯面を成形する鍛造工程との間において半製品の位置決めの際に、相対的なズレが発生して加工精度の低下を招くことが懸念される。
【０００８】
同様に、特許文献２においても、複数の鍛造工程が繰り返されて作業が複雑になり生産性の低下を招くと共に、多くの鍛造装置を要して製造コストの増大が懸念される。また、各鍛造工程相互間において半製品の位置決めの際に相対的なズレが生じて加工精度の低下が懸念される。
【０００９】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、生産性に優れると共に高精度の加工精度が得られる変速機用歯車の鍛造成形装置及び鍛造成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する請求項１に記載の鍛造成形装置は、下型及び軸線に沿って昇降して上記下型に接離する上型を備え、貫通孔が穿設されたボス部と一体形成され外周に外歯が形成されたメインギヤ部の側部に上記ボス部の外周に沿って開口する環状の開口部を有し且つ底部から上記開口部に移行するに従って次第に拡径される外周面を備えた溝の内周面に円筒状で軸方向に延在する第１歯面及び第２歯面を有するスプライン歯が周方向に複数形成されたクラッチギヤ部が一体形成された歯車素材を下型に保持し、上記下降する上型によって上記スプライン歯の先端に第１チャンファ面及び第２チャンファ面を有するチャンファを成形すると共に該スプライン歯の第１歯面及び第２歯面をそれぞれ先端側から基端に移行するに従って歯厚が漸次小さくなる逆テーパ面状に成形する変速機用歯車の鍛造成形装置において、上記下型が、上記歯車素材を上記軸線上に保持するワーク保持部を有する加工テーブルを備え、上記上型が、上記軸線を中心とする放射状で該軸線に対して接離可能に配設され、且つ軸線に対して接近する前進動作及び離れる後進動作に伴って互いに第１側面と第２側面が接離する複数の成形部材を有し、該各成形部材は軸線方向に沿って突出して前面に上記第１側面から先端面に亘って凹設された第１チャンファ面成形面及び第１歯面成形面を有する第１成形部と上記第２側面から先端面に亘って凹設された第２チャンファ面成形面及び第２歯面成形面を有する第２成形部とが凹設されると共に上記ワーク保持部に保持された上記歯車素材に形成された溝の外周面に当接及び摺接可能な後面を有する加工部を備え、上記上型の下降動作を各成形部材が軸線に接近する前進動作に変換せしめるカム機構を有し、上記上型の下降に伴って下降する各成形部材の加工部後面が上記ワーク保持部に保持された上記歯車素材に形成された溝の外周面に当接及び摺接して加工部は溝内に進入しつつ上記カム機構による各成形部材の前進動作で互いに第１側面と第２側面が接近動作する各成形部材の加工部に形成された第１成形部と第２成形部によって歯車素材のスプライン歯先端に第１チャンファ面及び第２チャンファ面からなるチャンファを成形すると共に上記スプライン歯の第１歯面及び第２歯面をそれぞれ先端側から基端に移行するに従って歯厚が漸次小さくなる逆テーパ面状に成形することを特徴とする。
【００１１】
この発明によると、上型の下降に伴って下降する各成形部材の加工部後面が下型のワーク保持部に保持された歯車素材に形成された溝の外周面に当接及び摺接して加工部が溝内に進入しつつカム機構による各成形部材の前進動作で互いに隣接する成形部材の第１側面と第２側面が接近動作する各成形部材の加工部に形成された第１成形部及び第２成形部によって歯車素材のスプライン歯の先端に第１チャンファ面及び第２チャンファ面からなるチャンファを成形すると共に第１歯面及び第２歯面をそれぞれ先端側から基端に移行するに従って歯厚が漸次小さくなる逆テーパ面状に成形する。これにより連続する一連の上型の下降によりチャンファの成形及び逆テーパ状の第１歯面及び第２歯面を有するスプライン歯が成形され、優れた生産性が得られると共に歯車素材の位置ズレが発生することなく高精度の変速機用歯車が成形できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１の変速機用歯車の鍛造成形装置に置いて、上記カム機構は、上記加工テーブルに配設されて上面に上方に移行するに従って次第に軸線から離反するように傾斜するガイド面が形成されたカムドライバと、上型に配設され下面に上記軸線を中心として放射状に延在する複数のカムガイド面を備えたカムスライドホルダと、該カムスライドホルダの各カムガイド面に摺動可能なスライド面及び上記カムドライバのガイド面に対向する傾斜カム面が形成されると共に上記加工部を備えて上記成形部材を兼備する複数のカムスライドとを備え、上記上型の下降に伴ってカムスライドホルダ及びカムスライドが下降し、更なる上型の下降によりカムスライドの傾斜カム面がカムドライバのガイド面に当接すると共に加工部の後面が上記ワーク保持部に保持された上記歯車素材に形成された溝の外周面に当接及び摺接して該カムスライドが上記軸線に接近する前進動作することを特徴とする。
【００１３】
この発明によると、カム機構を、下型の加工テーブルに配設されて軸線に対して傾斜するガイド面が形成されたカムドライバと、上型に配設されて軸線を中心とする放射状に延在する複数のカムガイド面を備えたカムスライドホルダと、カムスライドホルダの各カムガイド面に摺動可能なスライド面及びカムドライバのガイド面に対向する傾斜カム面が形成されると共に加工部を備えて成形部材を兼備する複数のカムスライドによって容易に構成できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に変速機用歯車の鍛造成形装置において、上記カムドライバのガイド面が軸線に対する傾斜角、カムスライドの傾斜カム面が軸線に対する傾斜角、及び加工部の後面が軸線に対する傾斜角の各傾斜角は、それぞれ歯車素材における溝の外周面が軸線に対する傾斜角と同一であることを特徴とする。
【００１５】
この発明は、カムドライバのガイド面、カムスライドの傾斜カム面及び加工部の後面を明確にするものであって、互いに摺接するカムドライバのガイド面とカムスライドの傾斜カム面及び歯車素材の溝の外周面と加工部の後面が平行配置されてカム機構が円滑に作動する。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２の変速機用歯車の鍛造成形装置において、上記カムスライドは、軸線側に軸線から離れるに従って漸次上昇する前端面を有し、頂端に下方に移行するに従って次第に縮径されるテーパ面状で上記カムスライドの前端面に摺動可能に当接する前進ストッパ面を備えたカム戻しドライバと、該カム戻しドライバを下方に付勢するカム戻しドライバ付勢手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
この発明によると、カム戻しドライバ付勢手段の付勢によりカム戻しドライバに形成された前進ストッパ面がカムスライドの前端面に摺動可能に当接して、カムスライドを後進動作させることにより、成形後成形品から加工部が円滑に離れ、円滑な鍛造作業が得られる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項の変速機用歯車の鍛造成形装置において、上記ワーク保持部は、上記加工テーブルに軸線上に穿設されたノックアウトピン孔に上下動自在に配置されたノックアウトピンの頂面に突設されて上記ボス部の貫通孔に嵌入可能なワーク位置決めガイドと、加工テーブルの上面に配設され、上記ノックアウトピン孔の周縁に形成された環状のワーク支持面を囲む円筒状で内周に上記メインギヤ部の外周が嵌合するワーク位置決め孔が形成されたワーク外径位置決め部材を備えたことを特徴とする。
【００１９】
この発明によると、ワーク保持部をノックアウトピンの頂面に突設されてボス部に嵌入可能なワーク位置決めガイドと、加工テーブルの上面に配設されてメインギヤ部の外周が嵌合するワーク位置決め孔が形成されたワーク外径位置決め部材により構成することにより、歯車素材の保持精度が向上し、変速機用歯車の成形精度が向上する。
【００２０】
上記目的を達成する請求項６に記載の鍛造成形方法は、下型及び軸線に沿って昇降して上記下型に接離する上型を備え、貫通孔が穿設されたボス部と一体形成され外周に外歯が形成されたメインギヤ部の側部に上記ボス部の外周に沿って開口する環状の開口部を有し且つ底部から上記開口部に移行するに従って次第に拡径される外周面を備えた溝の内周面に円筒状で軸方向に延在する第１歯面及び第２歯面を有するスプライン歯が周方向に複数形成されたクラッチギヤ部が一体形成された歯車素材を下型に保持し、上記下降する上型によって上記スプライン歯の先端に第１チャンファ面及び第２チャンファ面を有するチャンファを成形すると共に該スプライン歯の第１歯面及び第２歯面をそれぞれ先端側から基端に移行するに従って歯厚が漸次小さくなる逆テーパ面状に成形する変速機用歯車の鍛造成形方法において、上記下型が、上記歯車素材を上記軸線上に保持するワーク保持部を有する加工テーブルを備え、上記上型が、上記軸線を中心とする放射状で該軸線に対して接離可能に配設され、且つ軸線に対して接近する前進動作及び離れる後進動作に伴って互いに第１側面と第２側面が接離する複数の成形部材を有し、該各成形部材は軸線方向に沿って突出して前面に上記第１側面から先端面に亘って凹設された第１チャンファ面成形面及び第１歯面成形面を有する第１成形部と上記第２側面から先端面に亘って凹設された第２チャンファ面成形面及び第２歯面成形面を有する第２成形部とが凹設されると共に上記ワーク保持部に保持された上記歯車素材に形成された溝の外周面に当接及び摺接可能な後面を有する加工部を備え、上記上型の下降動作を各成形部材が軸線に接近する前進動作に変換せしめるカム機構を有し、上記上型の下降に伴って下降する各成形部材の加工部後面が上記ワーク保持部に保持された上記歯車素材に形成された溝の外周面に当接及び摺接して加工部は溝内に進入しつつ上記カム機構による各成形部材の前進動作で互いに隣接する成形部材の第１側面と第２側面が接近動作する各成形部材の加工部に形成された第１成形部と第２成形部によって歯車素材のスプライン歯先端に第１チャンファ面及び第２チャンファ面からなるチャンファを成形すると共に上記スプライン歯の第１歯面及び第２歯面をそれぞれ先端側から基端に移行するに従って歯厚が漸次小さくなる逆テーパ面状に成形することを特徴とする。
【００２１】
この発明によると、上型の下降に伴って下降及びカム機構によって前進動作する各成形部材の第１成形部と第２成形部によって歯車素材のスプライン歯の先端にチャンファを成形し、かつ第１歯面及び第２歯面をそれぞれ先端側から基端に移行するに従って歯厚が漸次小さくなる逆テーパ面状に成形することから、連続する一連の上型の下降によりチャンファの成形及び逆テーパ状の第１歯面及び第２歯面を有するスプライン歯が成形され、優れた生産性が得られると共に、チャンファ成形と逆テーパ状の第１歯面及び第２歯面の成形との相互間において歯車素材の位置ズレが発生することなく高精度の変速機用歯車が成形できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、一連の上型の下降によりチャンファの成形及び逆テーパ状の第１歯面及び第２歯面の成形がなされ、優れた生産性が得られると共に、チャンファ成形と逆テーパ状の第１歯面及び第２歯面の成形が連動して行われて歯車素材の位置ズレが発生することなく高精度の変速機用歯車が成形できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明による変速機用歯車の鍛造成形装置及び鍛造成形方法の実施の形態を図１乃至図１７を参照して説明する。
【００２４】
鍛造成形装置の説明に先立って歯車素材及び鍛造成形後の変速機用歯車の一例を図１及び図２を参照して説明する。図１は歯車素材５１の一例を示す図であり、（ａ）は歯車素材５１の断面図、（ｂ）は側面図である。図２は鍛造成形された変速機用歯車のスプライン歯を模式的に示す図である。
【００２５】
図１に示す歯車素材５１は予め鍛造成形して形成され、ボス部５２と一体形成されて外周に外歯５４が形成されたメインギヤ部５３を有し、中心部に軸方向に貫通する貫通孔５５を備える。このメインギヤ部５３の側部にボス部５２の外周に沿って環状に凹設された溝５６の内周面によって円筒状のクラッチギヤ部５７が形成される。この溝５６の底部５６ａから開口部５６ｂに移行するに従って次第に拡径されるテーパ状で軸線Ｌに対して傾斜角θの外周面５６ｃを有し、外周面５６ｃには開口部５６ｂに沿ってテーパ状の面取り５６ｃａが施される。
【００２６】
クラッチギヤ部５７の外周には軸方向に延在するスプライン歯５８が周方向に等ピッチで複数形成される。各スプライン歯５８は、軸方向の基端５８ａが溝５６の底部５６ａに連続し、軸方向の先端５８ｂが溝５６の開口部５６ｂ側に形成されており、第１歯面５８ｃ及び第２歯面５８ｄが平坦で歯底５８ｆから歯先面５８ｅ側に移行するに従って互いに接近すると共に歯筋方向全体に亘って歯厚が一定に形成される。この歯車素材５１の各スプライン歯５８の先端５８ｂに鍛造成形装置１によってチャンファを成形し、かつ第１歯面５８ｃ及び第２歯面５８ｄを先端５８ｂ側から基端５８ａ側に移行するに従って歯厚が漸次小さくなる逆テーパ状に押圧成形して変速機用歯車を製造する。
【００２７】
この成形された変速機用歯車のスプライン歯６０を図２に模式的に示す。スプライン歯６０は、歯筋方向に延在する中心軸線Ｌａを中心とする対称形で歯底５８ｆから隆起すると共に軸方向の基端６０ａが溝５６の底部５６ａに連続して先端６０ｂが溝５６の開口部５６ｂに達するブロック状であって、中心軸線Ｌａに沿って歯底５８ｆから隆起する第１歯面６１ａ及び第２歯面６１ｂと、第１歯面６１ａと第２歯面６１ｂの頂端間に連続形成された歯先面６２を有して歯筋方向に延在し、先端６０ｂに中心軸線Ｌａによって区分される対称形で第１歯面６１ａ及び歯先面６２に連続する第１チャンファ面６３ａと第２歯面６１ｂ及び歯先面６２に連続する第２チャンファ面６３ｂが形成される。この第１チャンファ面６３ａと第２チャンファ面６３ｂによってチャンファ６３が構成される。
【００２８】
また、スプライン歯６０の第１歯面６１ａ及び第２歯面６１ｂは歯底５８ｆから歯先面６２の側縁側に移行するに従って互いに接近するように傾斜すると共に、先端６０ｂ側から基端６０ａ側に移行するに従って次第に歯厚が減少する、いわゆる逆テーパ状に中心軸線Ｌａに対して傾斜した平面状に形成される。なお、本実施の形態の説明にあたり便宜上、歯先面６２の中心軸線Ｌａより第１歯面６１ａ側の範囲を第１歯先面６２ａ、中心軸線Ｌａより第２歯面６１ｂ側の範囲を第２歯先面６２ｂと称する。
【００２９】
次に鍛造成形装置１について説明する。図３は本実施の形態による変速機用歯車の鍛造成形装置１を示す断面図であり、図４は図３のＡ部拡大断面図、図５は図４のＢ矢視図、図６は図５のＣ部拡大図である。
【００３０】
鍛造成形装置１は、図３及び図４に示すように下型１１とこれに向けて上下方向に延在する軸線Ｌに沿って上下移動自在となった上型３１とを備えている。
【００３１】
下型１１は基台１２に固定されるボルスタ１３を有し、ボルスタ１３は基部筒体１３ａとこの上部に固定される支持筒体１３ｂとを備える。
【００３２】
支持筒体１３ｂの内部に円筒形状の下部ブロック１４が装着され、下部ブロック１４の上に円筒形状のスペーサ１５を介して円筒形状の加工ブロック２１が装着される。支持筒体１３ｂの上端には加工ブロック２１に当接する環状の固定リング１６が取り付けられ、固定リング１６によって加工テーブル２１が固定される。なお、上型３１が下型１１に向かって下降移動する際に、上型３１の移動を案内するためのガイドポスト２５が下型１１に設けられ、このガイドポスト２５に摺動自在に嵌合するガイド部材４５が上型３１に取り付けられる。
【００３３】
また、図３に示すようにボルスタ１３の基部筒体１３ａの中心部に円筒状の支持台１９が組み込まれ、この支持台１９は基部筒体１３ａに固定された台座２０に固定される。
【００３４】
加工テーブル２１は、図３及び図４に示すように中心部に軸線Ｌ方向に沿って貫通するノックアウトピン孔２１ａが穿孔され、加工テーブル２１の上面２１ｂにノックアウトピン孔２１ａの周縁に沿って平坦な環状のワーク支持面２１ｃが形成される。
【００３５】
加工テーブル２１のノックアウトピン孔２１ａ及びスペーサ１５の内孔１５ａに、図示しないノックアウトピンアクチュエータによって上下動する円柱形状のノックアウトピン２２が嵌装される。
【００３６】
ノックアウトピン２２の頂面には、その外周に沿って環状のワーク当接面２２ａが形成され、かつ頂面の中心部に歯車素材５１のボス部５２に穿設された貫通孔５５に嵌入可能な円柱形状のワーク位置決めガイド２２ｂが突設される。このノックアウトピン２２が下降端位置において頂面に形成されたワーク当接面２２ａは、加工テーブル２１に形成されたワーク支持面２１ｃと面一に連続し、ノックアウトピンアクチュエータによってノックアウトピン２２を上昇させることによってノックアウトピン２２の頂面に形成されたワーク当接面２２ａがワーク支持面２１ｃより上方に突出する。
【００３７】
加工テーブル２１の上面２１ｂに、ワーク支持面２１ｃを囲む円筒形状で内周に、外歯５４が形成された歯車素材５１のメインギヤ部５３の外周が嵌合するワーク位置決め孔２３ａが形成されたワーク外径位置決め部材２３が配設される。すなわち、加工テーブル２１に形成されたワーク支持面２１ｃ、ノックアウトピン２２のワーク位置決めガイド２２ｂ、及びワーク外径位置決め部材２３によって、加工テーブル２１上に歯車素材５１を軸線Ｌ上に保持するワーク保持部が構成される。
【００３８】
更に、ワーク外径位置決め部材２３の外側に円筒形状で上部内周に、上方に移行するに従って次第に軸線Ｌから離反するように拡径するテーパ状のガイド面２４ａが形成されたカムドライバ２４が設けられる。このガイド面２４ａは、上記歯車素材５１に形成される溝５６の外周面５６ｃと同様に軸線Ｌに対して傾斜角θを有する傾斜面に形成される。
【００３９】
一方、上型３１は、図３及び図４に示すように軸線Ｌ方向に沿って下型１１に向かって接近及び離反移動自在となったメインラム３２を有し、メインラム３２には円筒形状のホルダ３３によって円筒形状のカムスライドホルダ３４が取り付けられ、カムスライドホルダ３４はホルダ３３にネジ結合するナット部材３５によりホルダ３３に固定される。
【００４０】
カムスライドホルダ３４の下面には、軸線Ｌを中心としてこの軸線Ｌに接離する方向に延在する平面帯状のカムガイド面３４ａが放射状に複数、より詳細には歯車素材５１に形成されたスプライン歯５８に相当する数のカムガイド面３４ａが形成される。更に、図示は省略するがカムスライドホルダ３４の下面には、各カムガイド面３４ａの間から下方に突出して成形部材を兼備するカムスライド４１をカムガイド面３４ａに摺動可能に保持するカムスライドガイド部が設けられる。
【００４１】
カムスライドホルダ３４の先端に各カムガイド面３４ａの外周端を囲むように内周面によって後進ストッパ面３６ａが形成された円筒形状の後進動作規制ストッパ３６が配設される。
【００４２】
更に、カムスライドホルダ３４の内周面３４ｃに段状に拡径する環状平面のカム戻しドライバストッパ３４ｄが形成され、内周面３４ｃに円柱状のカム戻しドライバ３７が軸線Ｌ方向に移動可能に組み付けられる。
【００４３】
このカム戻しドライバ３７の頂部には下方に移行するに従って次第に縮径されるテーパ面状の前進ストッパ面３７ａが形成され、基端にカム戻しドライバストッパ３４ｄに当接可能なフランジ状の当接部３７ｄが形成される。この前進ストッパ面３７ａの軸線Ｌに対する傾斜角αは、歯車素材５１に形成される溝５６の外周面５６ｃ及びカムドライバ２４のガイド面２４ａの軸線Ｌに対する傾斜角θより大きく設定される（α＞θ）。更に、カム戻しドライバ３７はスプリング等のカム戻しドライバ付勢手段３９によって下方に常時付勢される。
【００４４】
次にカムスライドホルダ３４の各カムガイド面３４ａに配置されるカムスライド４１について、図４乃至図６、カムスライド４１の底面を示す図７、図８に示す図７のＤ矢視図を参照して説明する。
【００４５】
各カムスライド４１は、上部にカムスライドホルダ３４のカムガイド面３４ａに摺動可能に当接するスライド面４１ａを備えて軸線Ｌに対して接離する方向に延在する板状乃至ブロック状にあって、内方端に軸線Ｌに対して傾斜角αで傾斜してカム戻しドライバ３７の前進ストッパ面３７ａに対向する前端面４１ｂが形成される。一方、カムスライド４１の外方端に後進動作規制ストッパ３６の内周面によって形成された後進ストッパ面３６ａに対向する後端面４１ｃ及びカムドライバ２４のガイド面２４ａに摺動可能に当接可能な軸線Ｌに対して傾斜角θで傾斜する傾斜カム面４１ｄが形成される。
【００４６】
上記加工テーブル２１に配設されて歯車素材５１の溝５６を形成する外周面５６ｃと同じく軸線Ｌに対して傾斜角θで傾斜するガイド面２４ａが形成されたカムドライバ２４と、上型３１に配設され下面に軸線Ｌを中心とする放射状に延在する複数のカムガイド面３４ａを備えたカムスライドホルダ３４と、このカムスライドホルダ３４の各カムガイド面３４ａに摺動可能なスライド面４１ａ及びカムドライバ２４のガイド面２４ａに対向する傾斜カム面４１ｄが形成されたカムスライド４１によって、上型３１の下降に伴ってカムスライドホルダ３４及びカムスライド４１が下降し、更なる上型３１の下降によりカムスライド４１の傾斜カム面４１ｄがカムドライバ２４のガイド面２４ａに当接して下降しつつ軸線Ｌに接近するカムスライド４１の前進動作が行われる。即ち、これらにより上型３１の下降動作をカムスライド４１が下降しつつ軸線Ｌに接近する前進動作に変換せしめるカム機構５０が構成される。このカム機構５０は、ガイド面２４ａが形成されたカムドライバ２４と、カムガイド面３４ａを備えたカムスライドホルダ３４と、このカムガイド面３４ａに摺動可能なスライド面４１ａ及びカムドライバ２４のガイド面２４ａに対向する傾斜カム面４１ｄが形成されたカムスライド４１によって、互いに摺接するカムドライバ２４のガイド面２４ａとカムスライド４１の傾斜カム面４１ｄ及び歯車素材５１の溝５６の外周面５６ｃと加工部４２の後面４２ｄが平行配置されて、作動が確実でかつ容易に構成できる。
【００４７】
更にカムスライド４１には内方端から軸線Ｌ方向に沿って下方に突出する加工部４２を有する。
【００４８】
加工部４２は、先端が歯車素材５１の溝５６に挿入可能で軸線Ｌと対向する前面４２ａ、前面４２ａの両側端に沿って形成された第１側面４２ｂ、第２側面４２ｃ及び後面４２ｄを有する断面略矩形に形成される。後面４２ｄは歯車素材５１に形成される溝５６の外周面５６ｃに当接及び摺接可能であって軸線Ｌに対して傾斜角θで傾斜する傾斜面によって形成される。
【００４９】
一方、加工部４２の前面４２ａ、第１側面４２ｂ、先端面４２ｅによって形成される先端隅部に図２に示すスプライン歯６０の第１歯面６１ａ、第１歯先面６２ａ及び第１チャンファ面６３ａを成形する第１成形部４３が凹設される。また前面４２ａ、第２側面４２ｃ、先端面４２ｅによって形成される先端隅部にスプライン歯６０の第２歯面６１ｂ、第２歯先面６２ｂ及び第２チャンファ面６３ｂを成形する第２成形部４４が凹設される。
【００５０】
第１成形部４３は、スプライン歯６０の第１歯面６１ａ、第１歯先面６２ａ、第１チャンファ面６３ａの形状に倣った形状の第１歯面成形面６１Ａ、第１歯先面成形面６２Ａ、第１チャンファ面成形面６３Ａを有して凹設される。第２成形部４４は、スプライン歯６０の第２歯面６１ｂ、第２歯先面６２ｂ、第２チャンファ面６３ｂの形状に倣った形状の第２歯面成形面６１Ｂ、第２歯先面成形面６２Ｂ、第２チャンファ面成形面６３Ｂを有して凹設される。
【００５１】
そして、隣接するカムスライド４１に形成された加工部４２の第１側面４２ｂと第２側面４２ｃが圧接した状態において、互いの第１成形部４３と第２成形部４４によってスプライン歯６０の形状に倣った下方となる先端面４２ｅ側が開放された凹状の成形面が形成される。即ち第１成形部４３の第１歯面成形面６１Ａ、第１歯先面成形面６２Ａ、第１チャンファ面成形面６３Ａがそれぞれスプライン歯６０の第１歯面６１ａ、第１歯先面６２ａ、第１チャンファ面６３ａに対応し、第２成形部４４の第２歯面成形面６１Ｂ、第２歯先面成形面６２Ｂ、第２チャンファ面成形面６３Ｂがそれぞれスプライン歯６０の第２歯面６１ｂ、第２歯先面６２ｂ、第２チャンファ面６３ｂに対応する成形面となる。
【００５２】
このように形成された上型３１が図１及び図４に示すように下型１１から上方に待避した状態では、カム戻しドライバ付勢手段３９によってカム戻しドライバ３７が、その当接部３７ｄがカムスライドホルダ３４のカム戻しストッパ３４ｄに当接し、前進ストッパ面３７ａがカムスライド４１の前端面４１ｂを押圧して後端面４１ｂが後進動作規制ストッパ３６の後進ストッパ面３６ａに当接した後進動作端位置にカムスライド４１を保持する。このカムスライド４１が後進動作端位置においてカムスライド４１の傾斜カム面４１ｄとカムドライバ２４のガイド面２４ａとの軸線Ｌ方向の隙間はノックアウトピン２２の頂端２２ｃとカム戻しドライバ３７の頂端３７ｃとの軸線Ｌ方向の隙間より大きく設定される。また、互いに隣接するカムスライド４１の加工部４２の第１側面４２ｂと第２側面４２ｃとの間に若干の隙間が形成される。
【００５３】
一方、上型３１が下降してカムスライド４１の傾斜カム面４１ｄがカムドライバ２４のガイド面２４ａに当接して前進動作端位置に押動した状態では後端面４１ｂと後進動作規制ストッパ３６に形成された後進ストッパ面３６ａとの間に隙間が形成され、かつ互いに隣接するカムスライド４１の加工部４２の第１側面４２ｂと第２側面４２ｃとが当接或いは圧接する。
【００５４】
次に、図３に示す鍛造成形装置１により図１に示す歯車素材５１のスプライン歯５８にチャンファ６３を成形すると共に第１歯面５８ｃ及び第２歯面５８ｄを逆テーパ状の第１歯面６１ａ及び第２歯面６１ｂに成形して変速機用歯車を鍛造成形する加工手順について説明する。
【００５５】
先ず、図３及び図４に示すように、上型３１が下型１１より上方に待避して下型１１と上型３１が分離し、かつノックアウトピン２２が下降してノックアウトピン２２のワーク当接面２２ａが加工テーブル２１のワーク支持面２１ｃに対して面一に保持された状態のもとで、ワーク外径位置決め部材２３のワーク位置決め孔２３ａ内に歯車素材５１のメインギヤ部５３を嵌合すると共にノックアウトピン２２のワーク位置決めガイド２２ｂに貫通孔５５を嵌合させて歯車素材５１をセットする。このセットされた歯車素材５１は、ボス部５２の貫通孔５５にノックアウトピン２２のワーク位置決めガイド２２ｂが嵌挿され、かつメインギヤ部５３の外周がワーク外径位置決め部材２３のワーク位置決め孔２３ａに嵌合して高精度で位置決めされる。
【００５６】
セット状態において、各カムスライド４１は、カム戻しドライバ付勢手段３９によって当接部３７ｂがカムスライドホルダ３４のカム戻しドライバストッパ３４ｄに当接するまで下方に付勢されたカム戻しドライバ３７の前進ストッパ面３７ａによって前端面４１ｂが押圧されて、後端面４１ｃが後進動作規制ストッパ３６の後進ストッパ面３６ａに当接して後進動作端位置に保持される。また、互いに隣接するカムスライド４１の加工部４２の第１側面４２ｂと第２側面４２ｃとの間に若干の隙間が形成される。
【００５７】
一方、ワーク外径位置決め部材２３及びノックアウトピン２２のワーク位置決めガイド２２ｂによって位置決め保持された歯車素材５１のクラッチギヤ部５７に形成された各スプライン歯５８は、各隣接配置されたカムスライド４１の加工部４２に凹設された第１成形部４３及び第２成形部４４と対向配置される。
【００５８】
この歯車素材５１がセットされた状態で、上型３１を下型１１に向けて接近移動、即ち下降移動させると、まず図９及び図１０に図９のＥ部拡大図を示すように、各カムスライド４１に突設された加工部４２が歯車素材５１の溝５６内への進入を開始し、各カムスライド４１の加工部４２の後面４２ｄと先端面４２ｅとによって形成される端部、即ち後面４２ｄの先端が歯車素材５１の開口部５６ｂに近接した外周面５６ｃの端部近傍に接触すると共に、傾斜カム面４１ｄがカムドライバ２４のガイド面２４ａに接触する。この加工部４２の後面４２ｄが歯車素材５１の外周面５６ｃ及び傾斜カム面４１ｄがガイド面２４ａに接触開始した状態では、カム戻しドライバ付勢手段３９によってカム戻しドライバ３７の当接部３７ｄとカムスライドホルダ３４のカム戻しドライバストッパ３４ｄとの当接状態及び前進ストッパ面３７ａと前端面４１ｂとの当接状態が維持され、かつカム戻しドライバ３７の頂端３７ｃとノックアウトピン２２の頂端３７ｃの非接触状態が維持される。
【００５９】
この各カムスライド４１の加工部４２の後面４２ｄの先端が歯車素材５１の外周面５６ｃの端部近傍に接触すると共に傾斜カム面４１ｄがカムドライバ２４のガイド面２４ａに接触した各加工部４２が歯車素材５１の溝５６内への進入開始状態における各スプライン歯５８と第１成形部４３と第２成形部４４の状態を図１０のＩ−Ｉ線断面図である図１１に模式的に示す。
【００６０】
この進入開始状態では、歯車素材５１の外周面５６ｃに加工部４２の後面４２ｄが接触するが、各隣接するカムスライド４１の加工部４２に凹設された第１成形部４３と第２成形部４４との間に歯車素材５１の各スプライン歯５８が非接触状態で対向配置される。
【００６１】
更に、引き続く上型３１の下降移動に伴って図１２及び図１３に図１２のＦ部拡大図を示すように、カムドライバ２４のガイド面２４ａと傾斜カム面４１ｄ及び歯車素材５１の外周面５６ｃの傾斜角θに従ってガイド面２４ａ上を傾斜カム面４１ｄが摺動し、同様に加工部４２の後面４２ｄが歯車素材５１の周面５６ｃ上を加工部４２の後面４２ｄが摺動すると共にスライド面４１ａがカムスライドホルダ３４のカムガイド面３４ａを摺動して各カムスライド４１が下降しつつ軸心Ｌに接近する方向に収束して隣接するカムスライド４１の互いの第１側面４２ｂと第２側面４２ｃが接近移動する。
【００６２】
この各カムドライバ４１の下降しつつ接近移動に伴って各加工部４２が溝５６に進入して図１４に図１３のＩＩ−ＩＩ線断面図を模試的に示すようにカムスライド４１の第１成形部４３と第２成形部４４間に歯車素材５１のスプライン歯５８が進入して成形開始状態になる。
【００６３】
この成形開示状態においては、カムスライド４１の前進移動に伴って前端面４１ｂによってカム戻しドライバ３７の前進ストッパ面３７ａが摺動しつつカム戻しドライバ付勢手段３９に抗して相対的に押し上げられて当接部３７ｄとカムスライドホルダ３４のカム戻しドライバストッパ３４ｄの間に隙間ｃが形成される。
【００６４】
更に、引き続く上型３１の下降移動によって、図１５及び図１６に図１５のＧ部拡大図を示すように各カムスライド４１のガイド面２４ａと傾斜カム面４１ｄ及び歯車素材５１の外周面５６ｃの傾斜角θに従ってガイド面２４ａ上を傾斜カム面４１ｄが摺動し、同様に加工部４２の後面４２ｄが歯車素材５１の外周面５６ｃ上を加工部４２の後面４２ｄが摺動すると共にスライド面４１ａがカムスライドホルダ３４のカムガイド面３４ａ上を摺動して各カムスライド４１が下降しつつ軸心Ｌに接近する方向に収束して隣接するカムスライド４１の互いの第１側面４２ｂと第２側面４２ｃが当接すると共に各加工部４２の先端面４２ｅが溝５６の底部５６ａに当接したスプライン歯成形完了位置、即ち下死点位置まで下降させる。
【００６５】
このスプライン歯成形完了位置への上型３１の下降に伴い、各カムスライド４１の加工部４２に形成された第１成形部４３の第１チャンファ面成形面６３Ａ及び第２成形部４４の第２チャンファ面成形面６３Ｂがスプライン歯５８の先端５８ｂを押圧し、第１チャンファ面成形面６３Ａ及び第２チャンファ面成形面６３Ｂによってスプライン歯５８の先端５８ｂにそれぞれ第１チャンファ面６３ａ及び第２チャンファ面６３ｂを成形する。
【００６６】
また、各カムスライド４１の前進動作に伴って各カムスライド４１は軸線Ｌに接近する方向に収束して隣接するカムスライド４１の互いの第１側面４２ｂと第２側面４２ｃが接近移動する。この隣接するカムスライド４１の接近移動に伴って各加工部４２の第１成形部４３の第１歯面成形面６１Ａが第１歯面５８ｃに圧接して逆テーパ状の第１歯面６１ａを成形し、第２成形部４４の第２歯面成形面６１Ｂが第２歯面５８ｄに圧接して逆テーパ状の第２歯面６１ｂを成形する。
【００６７】
このスプライン歯成形完了状態における図１６のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面を図１７に示す。このスプライン歯成形完了状態においては、隣接するカムスライド４１の第１側面４２ｂと第２側面４２ｃとが接して第１成形部４３と第２成形部４４とが一体的に連続状態であって、スプライン歯５８の先端に第１成形部４３の第１チャンファ面成形面６３Ａ及び第２成形部４４の第２チャンファ面成形面６３Ｂによって成形された第１チャンファ面６３ａ及び第２チャンファ面６３ｂがそれぞれ第１チャンファ面成形面６３Ａ、第２チャンファ面成形面６３Ｂに圧接する一方、各加工部４２の第１成形部４３の第１歯面成形面６１Ａが第１歯面５８ｃに圧接すると共に第２成形部４４の第２歯面成形面６１Ｂが第２歯面５８ｄに圧接して、歯筋に沿って先端６０ｂ側から基端６０ａに移行するに従って歯厚が漸次小さくなる逆テーパ状の第１歯面６１ａ及び第２歯面６１ｂを成形する。
【００６８】
更に、第１歯面６１ａ及び第２歯面６１ｂの押圧成形に伴ってスプライン歯５８が第１成形部４３及び第２成形部４４内を流動変形して第１成形部４３及び第２成形部４４内を充填すると共に歯先面５８ｅを第１歯先面成形面６２Ａ及び第２歯先面成形面６２Ｂによって第１歯先面６２ａ及び第２歯先面６２ｂからなる歯先面６２を成形する。
【００６９】
これによる歯車素材５１のスプライン歯５８に第１チャンファ面６３ａ及び第２チャンファ面６３ｂからなるチャンファ６３が形成され、かつ歯筋に沿って先端６０ｂ側から基端６０ａに移行するに従って歯厚が漸次小さくなる逆テーパ状の第１歯面６１ａ及び第２歯面６１ｂが成形されたスプライン歯６０が成形する。これら第１チャンファ面６３ａ、第２チャンファ面６３ｂからなるチャンファ６３の成形及び逆テーパ状の第１歯面６１ａ及び第２歯面６１ｂの成形にあたり、各カムスライド４１の傾斜カム面４１ｄがカムドライバ４２のガイド面２４ａに摺接するカム機構によりカムスライド４１に前進動作荷重が付与されると共に、加工部４２の傾斜する後面４２ｄが歯車素材５０の溝５６の傾斜する外周面５６ｃに摺接するカム機構によって直接的に加工部４２に前進動作荷重が付与されて安定したカムスライド４１の前進動作が確保でき、均一な加工精度のチャンファ６３の成形と逆テーパ面状の第１歯面６１ａ及び第２歯面６１ｂが成形できる。
【００７０】
しかる後、上型３１を上昇移動させる。上型３１の上昇移動に伴ってカムスライドホルダ３４が上昇移動してカムガイド面３４ａによるカムスライド４１のカム面４１ａの押圧が解除される一方、カム戻しドライバ付勢手段３９によりカム戻しドライバ３７の前進ストッパ面３７ａによるカムスライド４１の前端面４１ｂの押圧付与によってカムスライド４１が、傾斜カム面４１ｄが摺動自在に接するカムドライバ２４のガイド面２４ａ及び加工部４２の後面４２ｄが摺動自在に接する歯車素材５１の外周面５６ｃに誘導案内されて軸線Ｌから離れる方向に後進動作する。この各カムスライド４１の後進動作に伴って隣接するカムスライド４１の第１側面４２ｂと第２側面４２ｃが離反移動して第１成形部４３及び第２成形部４４がスプライン歯６０から抜け出し、各カムスライド４１が上昇移動して図３及び図４に示すように、上型３１が下型１１より上方に移動して下型１１から分離する。
【００７１】
この上型３１が下型１１から分離した状態でノックアウトピンアクチュエータによってノックアウトピン２２を下降端位置から上昇端位置に上昇させてワーク外径位置決め部材２３から製品としての変速機用歯車６０が取り外される。
【００７２】
別の歯車素材５１について同様の成形を行うには、図３及び図４に示す上型３１が下型１１から分離した状態で歯車素材５１をワーク外径位置決め部材２３にセットし、上述した手順を繰り返す。
【００７３】
本実施の形態における鍛造成形装置１によると、歯車素材５１をワーク外径位置決め部材２３にセットし、上型３１の下降により連続的にチャンファ６３の成形及び歯筋に沿って先端６０ｂ側から基端６０ａに移行するに従って歯厚が漸次小さくなる逆テーパ状の第１歯面６１ａ及び第２歯面６１ｂの成形がなされたスプライン歯６０が成形されて、優れた生産性が得られると共に、チャンファ６３の成形と逆テーパ状の第１歯面６１ａ及び第２歯面６１ｂの成形との相互間において歯車素材５１の位置ズレが発生することなく高精度の変速機用歯車が成形できる。
【００７４】
更に、第１チャンファ面６３ａ、第２チャンファ面６３ｂからなるチャンファ６３の成形及び逆テーパ状の第１歯面６１ａ及び第２歯面６１ｂの成形にあたり、加工部４２の傾斜する後面４２ｄが歯車素材５０の溝５６の傾斜する外周面５６ｃに摺接するカム機構によって直接的に加工部４２に前進動作荷重が付与されることから、チャンファ６３及び逆テーパ状の第１歯面６１ａ及び第２歯面６１ｂの成形に伴う歯車素材５１から各加工部４２に作用する反力が歯車素材５１の外周面５６ｃによって確実に受け止められ、各加工部４２の要求剛性の低減が可能になり加工部４２と前面４２ａから後面４２ｄの寸法の削減が可能になる。これにより歯車素材５１の溝５６の溝巾の縮小が可能になり変速歯車の剛性向上が得られると共に、小径の変速歯車の製造が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】歯車素材の一例を示す図であり、（ａ）は歯車素材の断面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】鍛造成形された変速機用歯車のスプライン歯を模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態である変速機用歯車の鍛造成形装置を示す断面図である。
【図４】図３のＡ部拡大断面図である。
【図５】図４のＢ矢視図である。
【図６】図５のＣ部拡大図である。
【図７】カムスライドの底面図である。
【図８】図７のＤ矢視図である。
【図９】上型が下降移動して加工部が溝に進入開始状態における鍛造成形装置の断面図である。
【図１０】図９のＥ部拡大図である。
【図１１】図１０のＩ−Ｉ線断面を模式的に示す図である。
【図１２】上型が下降移動して加工部が歯車素材のスプライン歯に接触した成形開始状態における鍛造成形装置の断面図である。
【図１３】図１２のＦ部拡大図である。
【図１４】図１０のＩＩ−ＩＩ線断面を模式的に示す図である。
【図１５】上型が下降移動してスプライン歯成形完了状態における鍛造成形装置の断面図である。
【図１６】図１５のＧ部拡大図である。
【図１７】図１６のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１          鍛造成形装置
１１        下型
２１        加工テーブル
２１ｂ      上面
２１ｃ      ワーク支持面
２２        ノックアウトピン
２２ａ      ワーク当接面
２２ｂ      ワーク位置決めガイド
２３        ワーク外径位置決め部材
２４        カムドライバ
２４ａ      ガイド面
３１        上型
３４        カムスライドホルダ
３４ａ      カムガイド面
３７        カム戻しドライバ
３９        カム戻しドライバ付勢手段
４１        カムスライド
４１ａ      スライド面
４１ｂ      前端面
４１ｄ      傾斜カム面
４２        加工部
４２ａ      前面
４２ｂ      第１側面
４２ｃ      第２側面
４２ｄ      後面
４２ｅ      先端面
４３        第１成形部
４４        第２成形部
５１        歯車素材
５２        ボス部
５３        メインギヤ部
５４        外歯
５５        貫通孔
５６        溝
５６ａ      底部
５６ｂ      開口部
５６ｃ      外周面
５７        クラッチギヤ部
５８        スプライン歯
５８ａ      基端
５８ｂ      先端
５８ｃ      第１歯面
５８ｄ      第２歯面
５８ｅ      歯先面
５８ｆ      歯底
６０        スプライン歯
６０ｂ      先端
６１ａ      第１歯面
６１ｂ      第２歯面
６２        歯先面
６３        チャンファ
６３ａ      第１チャンファ面
６３ｂ      第２チャンファ面
６２ａ      第１歯先面
６２ｂ      第２歯先面
６１Ａ      第１歯面成形面
６３Ａ      第１チャンファ面成形面
６１Ｂ      第２歯面成形面
６２Ｂ      第２歯先面成形面
６３Ｂ      第２チャンファ面成形面
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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