JPH084717A - 圧入工作物及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】圧入手段で嵌合される工作物を特別な軸方向の
弛緩防止対策を採ることなく、圧入のみによって軸方向
のすべりを確実に防止する。 【構成】ギヤ部材１におけるハブ部４の基端位置よりに
軸方向に対して垂直方向に突出した突部１０を形成する
とともに、該突部１０に隣接した先端側に位置して軸方
向に対し垂直方向に凹となる凹部１１を形成し、ギヤピ
ース６における中央軸孔９ａの周縁部分１２が上記凹部
１１内に塑性変形して突出している。このため、軸方向
のすべりを確実に防止した圧入構造となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、孔部材と軸部材とから
なる圧入工作物及びその製造方法に関し、とりわけ、変
速機におけるギヤ機構のようにシャフトに装着され、軸
回りと軸方向に荷重を受ける噛合い機構要素に適する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の変速機おけるギヤ機構は、一般
に、圧入工作物たるギヤ部材とギヤピースに、同期噛合
いに関与する各種リング状部材を組付けて構成されてい
る。上記ギヤ部材とギヤピースとの従来の圧入構造を図
４に示す。図４において、圧入対の一方となる軸部材と
してのギヤ部材１は、外周面にはすばギヤ２が形成され
た主部３と、該主部３の一方端面から軸方向に突設し外
スプライン５が形成されたハブ部４とから構成され、圧
入対の他方となる孔部材としてのギヤピース６が該外ス
プライン５に対し圧入関係の寸法をもつ内スプライン９
により嵌合される。ここで、主部３とハブ部４との間に
は、該外スプライン５を加工するための逃げ溝４ａが形
成されている。ギヤピース６は、外周面に平ギヤ７を有
したリング状をなし、ギヤ部材１に嵌合される先端部分
と反対側には、各種リング状部材を嵌装すべく軸方向に
コーン状に突出したテーパ部８が形成されている。

【０００３】このようなギヤ部材１とギヤピース６は、
確実に軸回りに同回転し、かつ、シフト時の軸方向荷重
によっても弛緩しないようにする必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示すようなギヤ部材１とギヤピース６との従来の圧入構
造においては、スプライン嵌合により軸回りのトルク伝
達の確実性は確保されるものの、軸方向の変位荷重に対
するすべり防止は、圧入によるスプラインの嵌合力だけ
に依存しており、振動等の機械的負荷、温度変化等の物
理的負荷によりギヤ部材１とギヤピース６とが弛緩する
おそれがあって不十分である。ギヤ部材１とギヤピース
６とが弛緩すると、同期噛み合いの円滑性を悪化させる
という問題がある。

【０００５】上記圧入工作物の軸方向の弛緩防止対策と
して、軸方向に対し垂直方向に径方向ピンを刺入するこ
とが考えられるが、構造の複雑化と部品点数の増加を招
くとともに、とりわけ図４に示すギヤ部材１とギヤピー
ス６の形状では、径方向ピンを刺入するスペースがとれ
ない場合もある。このように従来の孔部材と軸部材との
圧入構造においては、機械的負荷、物理的負荷に起因し
た緩みの発生は回避が不可能であり、この緩みが生じた
場合の軸方向のすべりを簡単な構成により防止すること
は考慮されていないのが現状である。

【０００６】そこで本発明は、圧入手段で嵌合される工
作物一般に広範に対応し、特別な弛緩防止対策を採るこ
となく、軸方向のすべりが確実に防止される圧入工作物
及びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、孔をもつ孔部材と、該孔に嵌合
する軸をもつ軸部材とからなり、該孔部材及び該軸部材
の一方は軸方向に伸びる表面と先端端面とが直交する角
部を形成し、該孔部材及び該軸部材の他方は先端部分が
軸方向に対して垂直方向に突出した突部と該突部に隣接
し該突部より先端側に位置して軸方向に対し垂直方向に
凹となる凹部とを有し、該孔部材及び該軸部材を互いに
軸方向に押圧し、該他方の該突部と当接する該一方の角
部を塑性変形させて該他方の該凹部に軸と直交する方向
に突出させて係合している。

【０００８】ここで、上記突部は、軸回り全域に形成さ
れても、間欠的に形成されてもよい。請求項２の発明
は、請求項１の圧入構造を採る圧入工作物の作製にあた
り、該孔部材と該軸部材となる生材に必要な形状を加工
し、該加工後の該孔部材と該軸部材とを互いに軸方向に
押圧し、該他方の該突部と当接する該一方の角部を塑性
変形させて該他方の該凹部に軸と直交する方向に突出さ
せて係合し、該係合後に表面硬化を含む熱処理を行うも
のである。

【０００９】ここで、表面硬化を含む熱処理は、浸炭と
焼入れをいう。

【００１０】

【作用及び効果】請求項１の発明において、孔部材及び
軸部材のうち例えば軸部材に突部と凹部とを形成する場
合、該孔部材及び該軸部材を互いに軸方向に押圧する
と、先端部分における軸方向に対して垂直方向に突出さ
れた突部が、孔部材の角部と干渉し、該角部を塑性変形
させる。この塑性変形する角部は、該突部に隣接し該突
部より先端側に位置する軸方向に対して垂直方向に凹と
なる凹部に突出し、軸回りのキーとなって孔部材と軸部
材との軸方向のすべりを確実に防止することができる。

【００１１】上記突部は、軸回り全域に形成してもよい
が、間欠的に形成すれば、該突部が形成されない空所に
塑性変形せずに進入した角部と該突部とがスプライン嵌
合の機能を果たし、軸回りのすべりと軸方向のすべりの
両方に対応できる。請求項２の発明によれば、孔部材と
軸部材とを生材のうちに請求項１の圧入を行うことによ
り、凹部への角部の塑性変形が容易に進み、その後、表
面硬化を含む熱処理を行うことにより、塑性変形した角
部が硬化されて凹部との結合が請求項１の場合より強固
になり、孔部材と軸部材との軸方向のすべり対策として
更に確実となる。

【００１２】

【実施例】以下、変速機のギヤ機構に適用した実施例に
よって本発明の圧入工作物及びその製造方法を図１〜図
３を参照して詳細に説明する。なお、従来物と同一の部
材には共通の符号を付す。本実施例の圧入工作物は、図
１に示すように、圧入対の一方の軸部材としてのギヤ部
材１と、圧入対の他方の孔部材としてのリング状のギヤ
ピース６とから構成される。ギヤ部材１は、外周面には
すばギヤ２が形成された主部３と、ギヤピース６に対す
る先端部分として突設されたハブ部４とを備え、該ハブ
部４に外スプライン５を形成し、該ハブ部４が軸として
ギヤピース６の内スプライン９が形成された中央軸孔９
ａに圧入により嵌合される。ここに内スプライン９と外
スプライン５とは圧入関係の寸法が設定されている。

【００１３】以上は従来の構成と同じである。本実施例
の特徴は、図２に拡大して示すように、ハブ部４の基端
位置Ｐよりに軸方向Ａに対して垂直方向Ｂで軸回りに全
周に突出した突部１０が形成されるとともに、該突部１
０に隣接し、該突部１０より先端側に位置して軸方向Ａ
に対し垂直方向Ｂに凹となる凹部１１が形成されること
にある。そして、ギヤピース６における中央軸孔９ａの
周縁部分（本発明の角部に相当）１２がギヤ部材１の凹
部１１内に塑性変形して突出している。このようなギヤ
ピース６の軸孔周縁部分１２がギヤ部材１の凹部１１内
に塑性変形する理由は、ギヤ部材１とギヤピース６とを
互いに押圧したき、軸孔周縁部分１２と突部１０とが当
接し、互いに潰し合うためである。

【００１４】上記のように軸孔周縁部分１２と突部１０
とを互いに干渉させるため、突部１０は、ギヤピース６
における内スプライン９の歯高範囲に対応して軸方向Ａ
に対して垂直方向Ｂに突出している。また、塑性変形し
たギヤピース６の軸孔周縁部分１２が突出する凹部１１
は、従来物における外スプライン５を形成するための逃
げ溝４ａに相当するものであるが、従来の逃げ溝４ａと
異なり、外スプライン５の歯底円の位置５ａより深く穿
設されている。すなわち、図３において、凹部１１の底
面円の直径Ｓ２と、外スプライン５の歯底円の直径Ｓ１
とは、Ｓ２＜Ｓ１に設定されている。

【００１５】なお、突部１０は、外スプライン５の歯先
円の位置５ｂより軸方向に対して垂直方向（径方向）に
突出しているが、要は上述したようにギヤピース６にお
ける内スプライン９の歯高範囲に対応しておればよく、
必ずしも外スプライン５の歯先円の位置５ｂより垂直方
向Ｂに突出している必要はない。上記構成の圧入工作物
は、上記ギヤ部材１とギヤピース６を、例えば鋼材を素
材とし、この生材のうちに、はすばギヤ２や平ギヤ７を
転造、歯切り等により形成し、図３に示すように上記ギ
ヤ部材１とギヤピース６とを圧入装置により押圧する。

【００１６】その後、浸炭及び焼き入れを行って、はす
ばギヤ２及び平ギヤ７を表面硬化するとともに、ギヤ部
材１の凹部１１に突出したギヤピース６の軸孔周縁部分
１２を硬化させる。更に、ショットブラスト等のばり取
りを施して仕上げる。以上のように製造された圧入工作
物によれば、圧入工程で塑性変形するギヤピース６の軸
孔周縁部分１２は、ギヤ部材１の突部１０によって、凹
部１１に突出し、その後、焼き入れにより硬化されるの
で、ギヤ部材１とギヤピース６とを極めて強固に係合さ
せることができ、変速機のギヤ機構に適用した場合で
も、軸方向のすべりが確実に防止され、円滑な同期噛み
合いを実現する。

【００１７】なお、上記実施例の圧入工作物は、スプラ
イン嵌合による圧入であるため、ギヤピース６の軸孔周
縁部分１２は、内スプライン９の端面となり、軸回りに
全周に形成された突部１０を内スプライン９の歯形で塑
性変形させることになり、突部１０の間でスプライン嵌
合を形成する。従って、外スプライン５と内スプライン
９との嵌合と共動して軸回りのすべり防止機能を果た
す。

【００１８】本発明は、スプライン嵌合を用いない実施
例にも適用することができる。この他の実施例でも、突
部１０を軸回りに全周にわたって形成してもよいが、こ
の場合は、軸方向のすべりは防止できても、軸回りのす
べり防止は保証されない。そこで、突部１０を軸回りに
間欠的に形成する構成とすることにより、突部１０が形
成されない空所に塑性変形せずに進入したギヤピース６
の軸孔周縁部分１２と該突部１０とがスプライン嵌合と
なり、軸回りのすべりと軸方向のすべり防止の両方に対
応できることになる。

【００１９】更に他の実施例として、突部１０及び凹部
１１を形成する部材を入替えてもよい。すなわち、ギヤ
ピース６における中央軸孔９ａの内壁部分に、突部１０
及び凹部１１に相当する手段を構成してもよい。更に、
軸部材と孔部材は、断面円筒に限定しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る圧入工作物を示す断
面図である。

【図２】 上記実施例のギヤ部材を拡大して示す断面図
である。

【図３】 上記圧入工作物の圧入の様子を示す説明図で
ある。

【図４】 従来の圧入工作物を示す断面図である。

【符号の説明】

１…ギヤ部材（軸部材）、２…はすばギヤ、４…ハブ部
（軸）、５…外スプライン、６…ギヤピース、９…内ス
プライン、１０…突部、１１…凹部、１２…軸孔周縁部
分（角部）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 孔をもつ孔部材と、該孔に嵌合する軸を
   もつ軸部材とからなり、該孔部材及び該軸部材の一方は
   軸方向に伸びる表面と先端端面とが直交する角部を形成
   し、該孔部材及び該軸部材の他方は先端部分が軸方向に
   対して垂直方向に突出した突部と該突部に隣接し該突部
   より先端側に位置して軸方向に対し垂直方向に凹となる
   凹部とを有し、該孔部材及び該軸部材を互いに軸方向に
   押圧し、該他方の該突部と当接する該一方の角部を塑性
   変形させて該他方の該凹部に軸と直交する方向に突出さ
   せて係合したことを特徴とする圧入工作物。
2. 【請求項２】 孔をもつ孔部材と、該孔に嵌合する軸を
   もつ軸部材とからなり、該孔部材及び該軸部材の一方は
   軸方向に伸びる表面と先端端面とが直交する角部を形成
   し、該孔部材及び該軸部材の他方は先端部分が軸方向に
   対して垂直方向に突出した突部と該突部に隣接し該突部
   より先端側に位置して軸方向に対し垂直方向に凹となる
   凹部とを有し、該孔部材及び該軸部材を互いに軸方向に
   押圧して係合する圧入工作物の製造方法において、 該孔部材と該軸部材となる生材に必要な形状を加工し、 該加工後の該孔部材と該軸部材とを互いに軸方向に押圧
   し、該他方の該突部と当接する該一方の角部を塑性変形
   させて該他方の該凹部に軸と直交する方向に突出させて
   係合し、 該係合後に表面硬化を含む熱処理を行うことを特徴とす
   る圧入工作物の製造方法。