CN104937310A - 驱动板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
驱动板(1)包括与发动机的曲轴连接的板部(2)和具有与启动发动机的启动马达的小齿轮相啮合的多个齿(30)的轮缘部(3),板部(2)和轮缘部(3)通过驱动板(1)的轴向的冲压加工一体成形,并且轮缘部(3)的与基端部(3a)相反一侧的自由端部(3b)比基端部(3a)更接近板部(2)即驱动板(1)的中心轴(A),该基端部(3a)与板部(2)相连。
Description
技术领域
本发明涉及驱动板及其制造方法,该驱动板将来自发动机的动力向动力传递对象传递。
背景技术
以往,作为这种驱动板,已知具有如下驱动板:该驱动板是通过冲压加工将板部和齿圈部(轮缘部)一体成形的,其中,该板部与发动机的曲轴连接而且经由安装块与作为动力传递对象的液力变矩器连接,该齿圈部具有与用于启动发动机的马达的小齿轮相啮合的多个齿(例如,参照专利文献1以及2)。在这样的驱动板中,与具有由螺栓等连接的分开形成的板以及齿圈的驱动板相比,不需要齿圈的切削工序和板与齿圈的焊接工序,因此,能够大幅度地降低制造成本。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开平10-132052号公报
专利文献2:JP特开2007-170596号公报
发明内容
然而,在使用上述的通过冲压加工一体成形的驱动板的情况下,与使用具有分开形成的板以及齿圈的驱动板的情况相比,在启动发动机时产生的齿轮噪音的音质和声压在听觉上并不理想。
因此,本发明的主要目的在于,改善通过冲压加工一体成形的驱动板的齿轮噪音的音质和声压。
本发明的驱动板及其制造方法为了达到上述的主要目的而采取下面的手段。
本发明的驱动板,具有与发动机的曲轴连接的圆板状的板部和弯折所述板部的外周端而形成的环状的轮缘部,将来自所述发动机的动力向动力传递对象传递,其特征在于,
在所述轮缘部的外周面上,通过所述驱动板的轴向的冲压加工形成有多个齿,并且所述轮缘部的与基端部相反一侧的自由端部,比所述基端部更接近所述板部的中心轴,所述基端部与所述板部相连。
本发明的发明人为了改善通过冲压加工一体成形的驱动板的齿轮噪音的音质和声压而进行深入研究,其结果,发现这样的驱动板中的齿轮噪音的音质和声压的恶化的主要原因在于,因利用冲压加工使轮缘部的齿成形的成形精度造成齿轮的啮合率降低。即,在通过驱动板的轴向的冲压加工在该驱动板的轮缘部形成多个齿时,没有充分地确保有助于啮合的齿面距齿底的高度,即与轮缘部的和板部相连的基端部侧相比,在该基端部相反一侧的自由端部侧,齿顶塌陷变大。因此,在不实施任何对策而使由冲压加工一体成形的驱动板的轮缘部的齿和马达的齿轮的齿啮合的情况下,在轮缘部的自由端部侧的啮合率降低,由此,启动时的齿轮噪音的音质等会恶化。基于此,在该驱动板中,使轮缘部的自由端部比基端部更接近板部的中心轴。由此,能够使轮缘部的齿在良好地形成齿面的基端部侧和马达的齿轮的齿良好地啮合,另一方面,在齿顶塌陷大的自由端部侧使轮缘部的齿和马达的齿轮的齿不啮合,从而能够抑制因不完全啮合所产生的齿轮噪音的音质等的恶化。其结果,能够改善由冲压加工一体成形的驱动板的齿轮噪音的音质和声压。
另外,所述多个齿也可以通过施加从所述自由端部向所述基端部方向的冲压负载而形成在所述轮缘部上。而且,所述多个齿也可以由使用了固定模和移动模的冲压加工而形成在所述轮缘部上,所述轮缘部的所述基端部也可以是所述固定模侧的端部,所述轮缘部的所述自由端部也可以是所述移动模侧的端部。此外,使轮缘部的自由端部比基端部更接近板部的中心轴在利用冲压加工使齿成形完成后进行即可,既可以在从固定模拔出后进行,也可以在驱动板从固定模拔出时进行。
另外,所述轮缘部的各齿的齿面和与所述板部同心的圆筒面的交线也可以随着从所述自由端部朝向所述基端部而接近齿底,所述轮缘部的各齿的齿底也可以随着从所述基端部朝向所述自由端部而接近所述板部的所述中心轴。由此,在齿顶塌陷大的自由端部侧,能够更加可靠地抑制轮缘部的齿和马达的齿轮的齿相啮合。
而且,所述板部也可以具有与所述动力传递对象连接的连接部,所述板部和所述轮缘部也可以以该轮缘部的所述自由端部比所述基端部更接近所述板部的所述中心轴的方式,在所述连接部的外侧变形。由此,能够良好地抑制板部的与动力传递对象连接的连接部乃至板部的与曲轴连接的连接部的变形,从而能够使板部和动力传递对象高精度地连接,并且能够使板部和曲轴高精度地连接。另外,所述板部也可以经由安装块与所述动力传递对象连接,所述连接部也可以包括所述板部的与所述安装块抵接的抵接面。
本发明的驱动板的制造方法,该驱动板具有与发动机的曲轴连接的圆板状的板部和弯折所述板部的外周端而形成的轮缘部,将来自所述发动机的动力向动力传递对象传递,其特征在于,
在所述轮缘部的外周面上,通过所述驱动板的轴向的冲压加工形成多个齿,并且,至少使所述轮缘部以与基端部相反一侧的自由端部比该基端部更接近所述板部的中心轴的方式变形,所述基端部与所述板部相连。
根据该方法,能够改善通过冲压加工一体成形的驱动板的齿轮噪音的音质和声压。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的驱动板的俯视图。
图2是沿着图1的II-II线的剖视图。
图3是示出本发明的驱动板的制造顺序的示意图。
图4是示意性地示出通过冲压加工形成的轮缘部的齿的立体放大图。
图5是示出通过冲压加工形成的轮缘部的齿的齿宽方向的位置和齿面距齿底的高度的关系的图表。
图6是示出本发明的一个实施方式的驱动板的主要部分放大图。
图7是示出本发明的驱动板的制造顺序的示意图。
图8是示出齿向误差的测量顺序的示意图。
具体实施方式
接着,一边参照附图一边对用于实施本发明的方式进行说明。
图1是示出本发明的一个实施方式的驱动板1的俯视图,图2是沿着图1的II-II线的剖视图。这些附图所示的驱动板1是用于将从安装于车辆上的作为原动机的未图示的发动机(内燃机)输出的动力,向作为动力传递对象的液力变矩器或液力耦合器等未图示的流体传动装置传递的装置。如图所示,驱动板1包括:圆板状的板部2,与发动机的曲轴以及流体传动装置连接;环状的轮缘部(齿圈部)3,具有能够和用于启动发动机的未图示的启动马达的小齿轮PG(参照图2)的齿相啮合的多个齿(外齿)30。并且,驱动板1即板部2以及轮缘部3通过将例如冷轧钢板等的具有挠性的板材进行冲压加工而一体成形。
如图所示,驱动板1的板部2具有形成于中心部的平坦的环状的第一连接部20。在第一连接部20上形成有位于该第一连接部20中心的中心孔21,在该中心孔21的周围等间隔地配设有多个(在本实施方式中为8个)第一连接孔22。在第一连接部20的周围以从该第一连接部20向流体传动装置侧突出的方式形成有环状的平坦部23,在平坦部23的周围以从该平坦部23稍微向流体传动装置侧突出的方式形成有平坦的环状的第二连接部24。在第二连接部24上等间隔地形成有多个(在本实施方式中为6个)第二连接孔25,如图1以及图2所示,第二连接部24在第二连接孔25的周围包含有平坦的抵接面,该抵接面和与流体传动装置的例如前盖焊接的安装块相抵接。
另外,在板部2上等间隔地形成有多个(在本实施方式中为6个)减轻孔(lightening hole)26。在本实施方式中,减轻孔26为圆孔,并且以横跨平坦部23和第二连接部24的方式,配置在相互相邻的第二连接孔25之间。而且,板部2具有环状的拉深部27,该拉深部27以围绕第二连接部24的周围的方式形成。在本实施方式中,拉深部27以环状的凹部27a位于流体传动装置侧的方式形成。
并且,发动机的曲轴和板部2的第一连接部20以拉深部27的凹部27a位于流体传动装置侧的方式,由插入各第一连接孔22的螺栓紧固连接。另外,固定在流体传动装置上的安装块5和第二连接部24的凹部27a侧的抵接面抵接,并且通过插入各第二连接孔25的螺栓与板部2紧固连接。由此,发动机和流体传动装置经由驱动板1连接,从而能够将从发动机输出的动力向作为动力传递对象的流体传动装置传递。
轮缘部3通过驱动板1的轴向的冲压加工弯折板部2的外周端而形成,并具有:基端部3a,与板部2相连;自由端部3b,位于该基端部3a的相反一侧。在本实施方式中,如图2所示,轮缘部3形成在板部2的拉深部27(凹部27a)的周围,轮缘部3的基端部3a与拉深部27相连,该拉深部27以与该轮缘部3一起划分形成上述环状的凹部27a的方式形成在板部2上。在轮缘部3的外周面形成的多个齿(外齿)30分别包括由例如渐开线曲线构成的齿面30s和平坦的齿顶面,并且该多个齿能够和启动马达的小齿轮PG的齿相啮合。此外,小齿轮PG的各齿具有与轴心平行地延伸的齿向(齿线),小齿轮PG与未图示的启动马达的转子连接,并且在启动发动机时,如图2所示,使该小齿轮PG从发动机侧向驱动板1(流体传动装置侧)移动。并且,小齿轮PG的各齿从轮缘部3的齿宽方向的一端即发动机侧的基端部3a进入相邻的齿30彼此之间,小齿轮PG的前端从轮缘部3的另一端即流体传动装置侧的自由端部3b向流体传动装置侧突出。
上述的驱动板1通过如下方式形成:在图3例示的固定模(模具)100上载置冷轧钢板等的板材,并且一边使包括例如第一冲头101和齿形成形用的第二冲头102的移动模(冲头)105相对于固定模100进行移动,一边如图3的空心箭头所示那样对板材施加冲压负载。在本实施方式中,固定模100和移动模105构成为,使具有与轴心平行地延伸的齿向(齿线)的正齿轮状的轮缘部3和板部2一体成形。另外,在本实施方式中,从图3可知,通过固定模100和移动模105的协作移动,使拉深部27的凹部27a在移动模105(第一冲头101)侧形成,在通过冲压加工使轮缘部3等成形后(冲压负载的施加完成后),轮缘部3的位于固定模100侧的端部(固定模100侧的端部)变为与板部2的拉深部27连续的基端部3a,在通过冲压加工使轮缘部3等成型后,轮缘部3的位于移动模105侧的端部(移动模105侧的端部)变为自由端部3b。并且,多个齿30通过施加特定方向的冲压负载,来形成在轮缘部3上,该特定方向是指,从自由端部3b朝向基端部3a的方向(参照图3中的空心箭头)。
在此,在通过使用了上述的固定模100和移动模105的冲压加工使驱动板1的板部2和轮缘部3一体成形后,如图4以及图5所示,在轮缘部3的各齿30中,不能充分地确保有助于啮合的齿面30s距齿底30b(齿底面,即齿面30s和齿底圆筒的交线)的高度,即导致所谓的齿顶塌陷在自由端部3b(移动模105侧的端部的端面)侧比基端部3a(固定模100侧的端部的端面)侧大。即,在对板材施加从自由端部3b向基端部3a的方向的冲压负载时,由于材料从基端部3a侧填充至固定模100和移动模105的间隙,因此在自由端部3b侧应该填充至该间隙的材料不足,由此与基端部3a侧相比,自由端部3b侧的齿顶塌陷变大。此外,图4的双点划线表示齿30理想地(按照设计)形成情况的齿顶面和齿面30s的交线,图5的双点划线表示齿30理想地(按照设计)形成情况的齿面30s距齿底30b的高度。
并且,本发明的发明人的研究结果发现,因利用上述的冲压加工使齿30成形的成形精度所造成的轮缘部(齿圈部)3和小齿轮PG啮合率的降低是驱动板1的齿轮噪音的音质和声压恶化的主要原因。因此,作为改善通过冲压加工一体成形的驱动板1的齿轮噪音的音质和声压的手段,考虑将冲压加工时的冲压负载变大来抑制上述的齿顶塌陷的产生。然而,这样一来,在将冲压加工时的冲压负载变大时,虽然能够抑制齿顶塌陷的产生,但是因固定模100和移动模105的寿命变短而造成制造成本变高,从而丧失使板部2和轮缘部3一体成形的优点。
基于此,如图6所示,本发明的发明人使板部2以及轮缘部3以该轮缘部3的自由端部3b(移动模105侧的端部)比基端部3a(固定模100侧的端部)稍微(以微小量)接近板部2即驱动板1的中心轴A的方式变形。即,以未使板部2以及轮缘部3进行上述变形的情况下的齿30的节圆柱面PCS和齿面30s的交线即齿向,如图6中的双点划线所示那样随着从基端部3a朝向自由端部3b而稍微接近板部2即驱动板1的中心轴A的方式,使板部2以及轮缘部3变形。
具体而言,在例如冲压加工完成后(从固定模100拔出后),使用图7所示的夹具200和加压装置201向板部2以及轮缘部3施加负载,在板部2的第二连接部24即第二连接部24的与安装块5抵接的抵接面的外周的外侧,以自由端部3b比基端部3a更稍微接近中心轴A的方式,使板部2以及轮缘部3塑性变形。在图7的例子中,夹具200从轮缘部3的基端部3a侧支撑板部2的平坦部23以及第二连接部24,加压装置201从轮缘部3的自由端部3b侧向拉深部27(背面)施加预定的负载。此外,来自用于使板部2以及轮缘部3进行上述变形的加压装置201的负载经过实验和解析而预先决定(设定)。
这样一来,从图6可知,通过使板部2以及轮缘部3以自由端部3b比基端部3a更稍微接近板部2即驱动板1的中心轴A的方式变形,使得轮缘部3的各齿30的齿面30s和与板部2即驱动板1同心的上述节圆柱面PCS的交线(参照图6中的虚线)随着从自由端部3b朝向基端部3a而接近齿底30b。另外,轮缘部3的各齿30的齿底30b随着从基端部3a朝向自由端部3b而接近板部2即驱动板1的中心轴A,在自由端部3b的端面的齿底圆的直径比在基端部3a的端面的齿底圆的直径稍小。
由此,在驱动板1中,使轮缘部3的齿30在良好地形成齿面30s的基端部3a侧(主要是齿宽方向上的比中央更靠基端部3a一侧)与小齿轮PG的齿良好地啮合,另一方面,在齿顶塌陷大的自由端部3b侧,能够更加可靠地抑制轮缘部3的齿30和小齿轮PG的齿相啮合,由此,能够抑制因不完全的啮合所造成的齿轮噪音的音质等的恶化。另外,通过在经由安装块5与流体传动装置连接的板部2的第二连接部24的外侧,使板部2以及轮缘部3变形,能够良好地抑制板部2的第二连接部24乃至与曲轴连接的板部2的第一连接部20的变形,从而能够使板部2即驱动板1和作为动力传递对象的发动机的曲轴以及流体传动装置高精度地连接。
另外,在上述构成的本实施方式的驱动板1中,关于是否使板部2以及轮缘部3适当地变形以改善齿轮噪音的音质等,使用图8所示的齿向误差hd、即在与轴垂直的基圆切线方向测量的实际的齿向(参照图8中的实线)距设计齿向(理想齿向,参照图8中的双点划线)的偏差量来进行管理。在本实施方式中,未使板部2以及轮缘部3进行上述变形的情况下的齿30的节圆柱面PCS和使板部2以及轮缘部3进行上述变形的状态下的齿30的设计齿面的交线被认为是设计齿向,未使板部2以及轮缘部3进行上述变形的情况下的齿30的节圆柱面PCS和使板部2以及轮缘部3进行上述变形后的齿面30s的交线被认为是实际齿向。并且,在轮缘部3的齿30的齿向误差量Δhd包含于预定的上限值至下限值的范围内的情况下,被认为是使板部2以及轮缘部3适当地变形而驱动板1的齿轮噪音的音质和声压被改善,其中,上述齿向误差量Δhd是用在预定的齿向检测范围内测量的多个齿向误差hd中的最小值减去最大值而得到的。在本实施方式中,齿向误差量Δhd的上限值是基于作为例如轮缘部3的啮合对象的小齿轮PG的齿向误差量Δhd的最小值而确定的负值,下限值是考虑到各齿30的耐用性而确定的负值。此外,如图8所示,齿向误差hd在齿面30s比设计面(理想面)鼓起的情况下变为正值,在比设计面(理想面)凹陷的情况下变为负值(变窄)。
如上所述,在通过冲压加工使板部2和轮缘部3一体成形的驱动板1中,使轮缘部3的齿30在良好地形成齿面30s的基端部3a(固定模100侧的端部)侧与小齿轮PG良好地啮合,另一方面,在齿顶塌陷大的自由端部3b(移动模105侧的端部)侧,使轮缘部3的齿30不与小齿轮PG的齿啮合,由此,能够抑制因不完全的啮合所造成的齿轮噪音的音质等的恶化。因此,驱动板1能够改善齿轮噪音的音质和声压。
另外,在制造驱动板1时,由于不需要将上述的冲压负载变大,所以能够使固定模100和移动模105的寿命变长,从而能够降低制造成本。而且,在制造上述驱动板1时,不需要再构成固定模100和移动模105,另外,如上所述,由于使板部2和轮缘部3变形的处理在例如完成冲压加工后的后工序中,能够和其它的处理同时实施,所以能够抑制实质性的工序的增加。
此外,由于以自由端部3b(移动模105侧的端部)比基端部3a(固定模100侧的端部)更接近板部2(驱动板1)的中心轴A的方式使板部2以及轮缘部3变形,可以在利用冲压加工使轮缘部3和齿30等成形完成后(在施加冲压负载完成后)后进行,所以也可以在驱动板1从固定模100拔出时进行。而且,也可以利用在使第一冲头101从固定模100分离时,第一冲头101的用于形成凹部27a的环状凸部拉动轮缘部3这一情况,使驱动板1以该轮缘部3的自由端部3b比基端部3a更接近板部2的中心轴A的方式变形。另外,也可以不使板部2变形而只使轮缘部3变形,以使得自由端部3b比基端部3a更接近板部2(驱动板1)的中心轴A。而且,在不利用上述安装块5而将从板部2向流体传动装置侧延伸的延伸部固定(焊接)在该流体传动装置的构成构件上而使驱动板1和流体传动装置连接的情况下,至少使轮缘部3在该延伸部的外侧变形即可。而且,在上述的驱动板1中,拉深部27的凹部27a位于移动模105侧,但也可以以拉深部27的凹部27a位于固定模100侧的方式构成驱动板1。另外,在启动发动机时,也可以使小齿轮PG从流体传动装置侧向驱动板1移动。
并且,就上述实施例的主要要素与发明内容部分记载的发明的主要要素间的对应关系而言,实施例是具体说明用于实施发明内容部分记载的发明的优选方式的一个例子,不是对发明内容部分记载的发明的要素的限定。即,实施例只不过是发明内容部分记载的发明的一个具体例子,对发明内容部分记载的发明的解释应该基于该部分的记载内容。
以上,对本发明的实施例的方式进行了说明,但本发明不限于上述的实施例,当然能够在不脱离本发明的宗旨的范围内能够以各种方式实施。
产业上的可利用性
本发明能够应用于将来自发动机的动力向动力传递对象传递的驱动板的制造产业。
Claims (9)
1.一种驱动板,具有与发动机的曲轴连接的圆板状的板部和弯折所述板部的外周端而形成的环状的轮缘部,将来自所述发动机的动力向动力传递对象传递,其特征在于,
在所述轮缘部的外周面上,通过所述驱动板的轴向的冲压加工形成有多个齿,并且所述轮缘部的与基端部相反一侧的自由端部,比所述基端部更接近所述板部的中心轴,所述基端部与所述板部相连。
2.如权利要求1所述的驱动板,其特征在于,
所述多个齿通过施加特定方向的冲压负载来形成在所述轮缘部上,该特定方向是指,从所述自由端部朝向所述基端部的方向。
3.如权利要求1或2所述的驱动板,其特征在于,
所述多个齿通过使用了固定模和移动模的冲压加工来形成在所述轮缘部上,
所述轮缘部的所述基端部是所述固定模侧的端部,所述轮缘部的所述自由端部是所述移动模侧的端部。
4.如权利要求1~3中任一项所述的驱动板,其特征在于,
所述轮缘部的各齿的齿面和与所述板部同心的圆筒面的交线随着从所述自由端部朝向所述基端部而接近齿底。
5.如权利要求1~4中任一项所述的驱动板,其特征在于,
所述轮缘部的各齿的齿底随着从所述基端部朝向所述自由端部而接近所述板部的所述中心轴。
6.如权利要求1~5中任一项所述的驱动板,其特征在于,
所述板部具有与所述动力传递对象连接的连接部,
所述板部和所述轮缘部以该轮缘部的所述自由端部比所述基端部更接近所述板部的所述中心轴的方式,在所述连接部的外侧变形。
7.如权利要求6所述的驱动板,其特征在于,
所述板部经由安装块与所述动力传递对象连接,
所述连接部包含所述板部的与所述安装块抵接的抵接面。
8.如权利要求1~7中任一项所述的驱动板,其特征在于,
所述轮缘部的所述基端部与拉深部相连,所述拉深部以与所述轮缘部一起划分形成环状的凹部的方式形成在所述板部上。
9.一种驱动板的制造方法,该驱动板具有与发动机的曲轴连接的圆板状的板部和弯折所述板部的外周端而形成的轮缘部,将来自所述发动机的动力向动力传递对象传递,其特征在于,
在所述轮缘部的外周面上,通过所述驱动板的轴向的冲压加工形成多个齿,并且,至少使所述轮缘部以与基端部相反一侧的自由端部比该基端部更接近所述板部的中心轴的方式变形,所述基端部与所述板部相连。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150923 |
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |