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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rotatorstützwelle, die ein Rotator durch Rollen stützt, eine Methode zum Herstellen der Rotatorstützwelle und ein Wälzlager.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Es ist eine Rotatorstützwelle bekannt, die einen Rotator durch Rollen stützt, wie beispielsweise ein Getriebe oder eine Rolle. Zum Beispiel ist eine Rotatorstützwelle, die ein Planetenrad durch Rollen stützt, in einem Planetengetriebemechanismus benutzt.
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Es gibt eine Rotatorstützwelle, die einen hohlen Abschnitt hat, der sich entlang einer Axialrichtung erstreckt. Der hohle Abschnitt ist gebildet, um ein Gewicht der Rotatorstützwelle zu reduzieren und ist auch als ein Teil eines Schmierölversorgungsdurchgangs zu den Rollen benutzt (siehe z.B. die
japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2007-198459 (
JP 2007-198459 A )).
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Der Hohlabschnitt der Rotatorstützwelle ist durch maschinelle Bearbeitung, die einen Bohrer oder ähnliches benutzt, oder durch Schmieden gebildet. Es ist im Hinblick auf Herstellungskosten oder ähnlichen gewünscht, dass der hohle Abschnitt durch Schmieden gebildet ist. Wenn der hohle Abschnitt jedoch durch Schmieden gebildet ist, kann sich eine Verfestigung während des Formens des hohlen Abschnitts entwickeln und das Formen kann nicht lange durchgeführt werden. Dieses Problem tritt insbesondere auf, wenn der hohle Abschnitt tief mit einem kleinen Durchmesser ist. wenn eine Verfestigung auftritt kann eine Umformung durch Durchführen von Glühen zum Erweichen wieder durchgeführt werden. Jedoch braucht dies viel Zeit und Mühe zum Herstellen und die Herstellungskosten erhöhen sich auch.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Rotatorstützwelle, die leicht durch Schmieden hergestellt werden kann, ein Verfahren zum Herstellen der Rotatorstützwelle und ein Wälzlager bereit zu stellen.
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Eine säulenförmige Rotatorstützwelle gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, welche konfiguriert ist, einen Rotator zu stützen und eine Laufbahnfläche hat, die auf einem äußeren Umfang der Rotatorstützwelle gebildet ist, so dass eine Mehrzahl von Rollen auf der Laufbahnfläche rollen, hat die folgenden Merkmale in ihrer Struktur. Das heißt, die Rotatorstützwelle enthält einen hohlen Abschnitt, ein Dichtungsteil, einen Öleinlassdurchgang und einen Ölauslassdurchgang. Der hohle Abschnitt ist gebildet, um in einer axialen Richtung von beiden axialen Endflächen ausgespart zu sein. Das Dichtungsteil dichtet mindestens eine der Öffnungen des hohlen Abschnitts an beiden Endflächen ab. Schmieröl ist durch den Öleinlassdurchgang in den hohlen Abschnitt, der mit dem Dichtungsteil gedichtet ist, zugeführt. Das Schmieröl in dem hohlen Abschnitt ist zu der Laufbahnfläche durch den Ölauslassdurchgang zugeführt. Der Ölauslassdurchgang führt durch die Rotatorstützwelle von der Laufbahnfläche zu dem gedichteten hohlen Abschnitt hindurch.
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Figurenliste
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Die vorangegangenen und weiteren Merkmale und Vorteile der Erfindung werden ersichtlich werden von der folgenden Beschreibung von Beispiel und Ausführungsformen mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszeichen benutzt sind, um gleiche Elemente zu repräsentieren und wobei:
- 1 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die ein Planetengetriebemechanismus, an welchem eine Rotatorstützwelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angebracht ist, aufzeigt;
- 2 eine Schnittansicht eines Planetenrads mit der Rotatorstützwelle gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
- 3 ein Flussdiagramm ist, das Vorgänge eines Verfahrens zum Herstellen der Rotatorstützwelle gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufzeigt;
- 4A, 4B, 4C und 4D exemplarische Zeichnungen zum Beschreiben eines Prozessschrittes eines hohlen Abschnitts sind; und
- 5 eine Schnittansicht eines Planetenrads mit einer Rotatorstützwelle gemäß einem modifizierten Beispiel der vorliegenden Erfindung ist.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist mit Bezug auf 1 bis 5 beschrieben. Das folgende Ausführungsbeispiel ist als ein bevorzugtes spezifisches Beispiel zum Ausführen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Obwohl verschiedene bevorzugte technische Aspekte teilweise im Detail veranschaulicht sind, ist der technische Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die spezifischen Modi limitiert.
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1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein Planetengetriebemechanismus aufzeigt, an welcher eine Rotatorstützwelle gemäß diesem Ausführungsbeispiel angebracht ist. 2 ist eine Schnittansicht einer Planetenradeinheit mit der Rotatorstützwelle gemäß dem Ausführungsbeispiel.
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Ein Planetengetriebemechanismus 11 enthält ein Sonnenrad 12, ein Ringrad 13, eine Mehrzahl von (drei in diesem Ausführungsbeispiel) Planetenradeinheiten 14 und ein Träger 16. Das Sonnenrad 12 hat äußere Zähne 121 auf seiner äußeren Umfangsfläche. Das Ringrad 13 hat innere Zähne 131 auf seiner inneren Umfangsfläche. Die Planetenradeinheiten 14 sind zwischen dem Sonnenrad 12 und dem Ringrad 13 angeordnet, um mit den äußeren Zähnen 121 und den inneren Zähnen 131 in Eingriff zu sein. Jede Planetenradeinheit 14 ist an dem Träger 16 befestigt, um rotierbar (um ihre Achse) zu sein.
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Zum Beispiel ist der Planetengetriebemechanismus 11 in einem Getriebe benutzt, das konfiguriert ist, die Geschwindigkeit einer Rotation einer Ausgangswelle (Kurbelwelle) eines Motors, der als Antriebsquelle eines Autos dient, zu ändern. In dem Planetengetriebemechanismus 11 ist eines von den drei Elementen, die das Sonnenrad 12, das Ringrad 13 und der Träger 16 sind, fixiert und ein Drehmoment ist an ein anderes Element eingegeben. Somit ist das eingegebene Drehmoment zu dem einen verbleibenden Element übertragen, während die Geschwindigkeit reduziert oder erhöht ist. Ein Gleiten jedes Teils des Planetengetriebemechanismus 11 ist durch Schmieröl (Getriebeöl) geschmiert.
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Eine Welle 120 ist an der Mitte des Sonnenrads 12 fixiert, um nicht relativ zu dem Sonnenrad 12 rotierbar zu sein. Die Welle 120 ist konzentrisch mit dem Ringrad 13 und dem Träger 16 angeordnet. Jede Planetenradeinheit 14 enthält ein Planetenrad 140 und ein Wälzlager 15. Das Planetenrad 140 steht mit den äußeren Zähnen 121 und den inneren Zähnen 131 in Eingriff. Das Wälzlager 15 hat eine Rotatorstützwelle 1 der vorliegenden Erfindung, um das Planetenrad 140, das ein Rotator ist, zu stützen. Die Rotatorstützwelle 1 ist durch ein Wellenloch 141, das durch die Mitte des Planetenrads 140 führt, eingeführt.
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Die Rotatorstützwelle 1 ist im Wesentlichen in einer Säulenform gebildet. Die äußere Umfangsfläche der Rotatorstützwelle 1 ist eine Laufbahnfläche 2, wo die Rollen 150 rollen. Die Rotatorstützwelle 1 stützt das Planetenrad 140, das der Rotator ist, durch die Rollen 150. Beide axialen Enden der Rotatorstützwelle 1 sind an einem Wellenbefestigungsloch 151, das in dem Träger 16 gebildet ist, fixiert.
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In diesem Ausführungsbeispiel hat der Träger 16 ein Stifteinführloch 162, das mit dem Wellenbefestigungsloch 161 verbunden ist und das radial nach außen offen ist. Die Rotatorstützwelle 1 hat ein Stiftloch 3 an einer Position, wo das Stiftloch 3 dem Stifteinführloch 162 gegenübersteht. Die Rotatorstützwelle 1 ist an dem Träger 16 durch Einführen eines Stiftes 17 in das Stifteinführloch 162 und das Stiftloch 3 befestigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Beschreibung des Falles gegeben, in dem die Rotatorstützwelle 1 an dem Träger 16 durch Benutzen des Stifts 17 befestigt ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht limitiert auf diesen Fall. Die Rotatorstützwelle 1 kann an dem Träger 16 durch Vernieten durch Prägen des Endes der Rotatorstützwelle 1 befestigt sein (Expandieren des Endes durch Deformation).
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Das Wälzlager 15 beruhigt eine Rotation des Planetenrads 140 um die Rotatorstützwelle 1 herum durch die Mehrzahl von Rollen 150, die entlang der äußeren Umfangsfläche (Laufbahnfläche 2) der Rotatorstützwelle 1 und einer inneren Umfangsfläche 141a des Wellenlochs 141 des Planetenrads 140 rollen. Das Wälzlager 15 stützt eine Rotation des Planetenrads 140 um seine Achse, während es eine Zentrifugalkraft, die durch Rotation der Planetenradeinheit 14 um die Welle 120 erzeugt ist, aufnimmt. Das Wälzlager 15 ist auch Nadelrollenradiallager genannt. Das Wälzlager 15 enthält die Rotatorstützwelle 1, die säulenförmigen Rollen 150 und einen ringförmigen Käfig 151, der die Rollen 150 hält. Jede Rolle 150 ist so angeordnet, dass ihre Axialrichtung mit einer Axialrichtung des Käfigs 151 übereinstimmt. Die Rollen 150 sind in regulären Intervallen in einer Umfangsrichtung des Käfigs 151 angeordnet.
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Zum Beispiel, wenn das Ringrad 13 befestigt ist und die Welle 120 rotiert, ist die Geschwindigkeit der Rotation des Sonnenrads 12, das zusammen mit der Welle 120 rotiert, reduziert und die Rotation, die an einer Ausgangswelle (nicht aufgezeigt), die mit einer Keilwellennabenverbindung an einem Mittelloch 160 des Trägers 16 verbunden ist, ausgegeben. Zu dieser Zeit rotiert das Planetenrad 140 um eine Rotationsachse O der Welle 120 und rotiert auch um eine Mittelachse C der Rotatorstützwelle 1.
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Zum Beispiel kann Stahl für die Rotatorstützwelle 1 genutzt werden. SUJ2 (kohlenstoffreicher Chromlagerstahl) oder S45C (Kohlenstoffstahl für einen Einsatz im Maschinenbau) können bevorzugt benutzt werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Rotatorstützwelle 1 mit SUJ2, das eine relativ geringe Formbarkeit hat, gebildet. Zum Beispiel ist der Außendurchmesser der Rotatorstützwelle 1 ca. 30 mm. Zum Beispiel ist die Länge der Rotatorstützwelle 1 ca. 50 mm. Eine Richtung parallel zu der Mittelachse C der Rotatorstützwelle 1 ist nachfolgend bezeichnet als eine Axialrichtung.
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Die gesamte Rotatorstützwelle ist im Wesentlichen in einer Säulenform gebildet. In der Mitte eines Querschnitts senkrecht zu der Axialrichtung (axialen Mitte) ist ein hohler Abschnitt 4 gebildet, der in der Axialrichtung von beiden axialen Endflächen ausgespart ist. das heißt, der hohle Abschnitt 4 ist gebildet, um sich in der axialen Richtung zu erstrecken und um auf beiden axialen Endflächen offen zu sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist der hohle Abschnitt 4 gebildet, um durch die Rotatorstützwelle 1 in der axialen Richtung durchzuführen.
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Der hohle Abschnitt 4 hat einen ersten hohlen Abschnitt 41, einen zweiten hohlen Abschnitt 42 und ein Kommunikationsabschnitt 43. Der erste hohle Abschnitt 41 ist auf einer Seite in der axialen Richtung (linke Seite in 2) offen. Der zweite hohle Abschnitt 42 ist auf der anderen Seite in der axialen Richtung (rechte Seite in 2) offen. Der Kommunikationsabschnitt 43 verbindet den ersten hohlen Abschnitt 41 mit dem zweiten hohlen Abschnitt 42. Das heißt, der hohle Abschnitt 4 hat den ersten hohlen Abschnitt 41, den Kommunikationsabschnitt 43 und den zweiten hohlen Abschnitt 42 in dieser Reihenfolge von der einen Seite zu der anderen Seite in der axialen Richtung. Die Durchmesser des ersten hohlen Abschnitts 41 und des zweiten hohlen Abschnitts 42 sind im Wesentlichen gleich. Der Durchmesser des Kommunikationsabschnitts 43 ist kleiner als die Durchmesser des ersten hohlen Abschnitts 41 und des zweiten hohlen Abschnitts 42. Die Durchmesser und Tiefen (Längen entlang der Axialrichtung von den Enden) des ersten hohlen Abschnitts 41 und des zweiten hohlen Abschnitts 42 können z.B. abhängig von einer erforderlichen Ölfluidität des Schmieröls und einer Gängigkeit der Rotatorstützwelle 1 entsprechend festgelegt werden.
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In diesem Ausführungsbeispiel sind beide Öffnungen des hohlen Abschnitts 4 an beiden Endflächen der Rotatorstützwelle 1 mit Stopfen 5 gedichtet, die als Dichtungsteil dienen. Der hohle Abschnitt 4 ist als ein Teil eines Schmierölversorgungsdurchgangs zu den Rollen 150 benutzt. Eine Leckage des Schmieröls von den Öffnungen kann durch Dichtung der Öffnung des hohlen Abschnitts 4 mit dem Stopfen 5 unterdrückt werden. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Stopfen 5, die ein erster Stopfen 51 und ein zweiter Stopfen 52 sind, bereitgestellt. Der erste Stopfen 51 dichtet die Öffnung des ersten hohlen Abschnitts 41. Der zweite Stopfen 52 dichtet die Öffnung des zweiten hohlen Abschnitts 42. Anders als der Stopfen 5 kann ein bolzenförmiges Teil, das Nuten auf seiner äußeren Umfangsfläche hat, als das Dichtungsteil, das die Öffnung des hohlen Abschnitts 4 dichtet, benutzt sein.
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Die ersten und zweiten Stopfen 51 und 52 sind in der gleichen Form gebildet und haben jeweils integral eine Bodenwand 5a und einen rohrförmigen Abschnitt 5b, der eine Form eines kurzen Zylinders hat. Der rohrförmige Abschnitt 5b kragt in der axialen Richtung von der radialen Außenkante der Bodenwand 5a aus. Die ersten und zweiten Stopfen 51 und 52 sind durch Eingepresst sein in die ersten und zweiten hohlen Abschnitte 41 und 42 von der Seite der Bodenwand 5a jeweils befestigt. Groß-Durchmesserabschnitte 41a und 42a, deren Durchmesser schrittweise vergrößert sind, sind an einem Öffnungsseitenende des ersten hohlen Abschnitts 41 und an einem Öffnungsseitenende des zweiten hohlen Abschnitts 42 jeweils gebildet. Stufen 41b und 42b sind an Grenzen zwischen dem Groß-Durchmesserabschnitt 41a und dem anderen Teil des ersten hohlen Abschnitts 41 und zwischen dem Groß-Durchmesserabschnitt 42a und dem anderen Teil des zweiten hohlen Abschnitts 42 jeweils gebildet. Die ersten und zweiten Stopfen 51 und 52 greifen in die Stufen 41b und 42b jeweils ein, wobei diese dadurch verhindern, dass die ersten und zweiten Stopfen 51 und 52 jeweils übermäßig in die ersten und zweiten hohlen Abschnitte 51 und 52 gedrückt werden, wenn die ersten und zweiten Stopfen 51 und 52 eingepresst sind. Die Öffnungsseitenenden der Groß-Durchmesserabschnitte 41a und 42a sind kegelförmig, so dass die Durchmesser zu den Öffnungen vergrößert sind. Somit sind die ersten und zweiten Stopfen 51 und 52 jeweils leicht in die Groß-Durchmesserabschnitte 41a und 42a eingeführt.
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Kaltgewalzte Kohlenstoffstahlplatten, wie beispielsweise SPCC, können für die ersten und zweiten Stopfen 51 und 52 benutzt werden. Abhängig von einer Kompatibilität mit dem Schmieröl in Betrieb oder Gebrauchstemperaturen, können die ersten und zweiten Stopfen 51 und 52 aus einem Harz oder aus einem Harz, das einen Metallkern enthält, gebildet sein. Die Außendurchmesser, Höhen und Dicken des ersten und zweiten Stopfens 51 und 52 können abhängig der von den Formen der Endlöcher festgesetzt werden. Die Dimension des ersten Stopfens 51 und des zweiten Stopfens 52 können sich unterscheiden.
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Die Rotatorstützwelle 1 hat zusätzlich ein Öleinlassdurchgang 6 und ein Ölauslassdurchgang 7. Das Schmieröl ist durch den Öleinlassdurchgang 6 in den hohlen Abschnitt 4, der mit dem ersten und zweiten Stopfen 51 und 52 gedichtet ist (abgegrenzt von einem externen Raum), zugeführt. Der Ölauslassdurchgang 7 führt durch die Rotatorstützwelle 1 von der Laufbahnfläche 2 zu dem gedichteten hohlen Abschnitt 4. Das Schmieröl in dem hohlen Abschnitt 4 ist zu der Laufbahnfläche 2 durch den Ölauslassdurchgang 7 zugeführt.
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Ein Ende des Öleinlassdurchgangs 6 ist mit einem Öldurchgang 163, der in dem Träger 16 zur Schmierölversorgung, verbunden und das andere Ende des Öleinlassdurchgangs 6 ist mit dem zweiten hohlen Abschnitt 42, der mit dem zweiten Stopfen 52 gedichtet ist, verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Öleinlassdurchgang 6 so gebildet, um sich in einer Richtung zu erstrecken, in welche der Öleinlassdurchgang 6 mit Bezug zu der axialen Richtung und der radialen Richtung (zu einer inneren Seite in der radialen Richtung und zu der Seite des Kommunikationsabschnitts 43 in der Axialrichtung), um den zweiten Stopfen 52 zu umgehen, geneigt ist. Ein Groß-Durchmesserabschnitt 6a, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Öldurchgangs 163, ist an dem Ende des Öleinlassdurchgangs 6 auf der Seite des Öldurchgangs 163 gebildet. Somit steht der Auslass des Öldurchgangs 163 dem Öleinlassdurchgang 6 gegenüber, sogar wenn der Träger 16 und die Rotatorstützwelle 1 während einer Montage oder ähnlichem falsch ausgerichtet sind, wobei dadurch eine Leckage des Schmieröls unterdrückt ist. Die Position, ein Neigungswinkel und ein Bohrdurchmesser des Öleinlassdurchgangs 6 sind nicht speziell limitiert und können wie geeignet festgelegt werden. Zum Beispiel kann, wenn kein Bedarf ist den zweiten Stopfen 52 zu umgehen, da der zweite Stopfen 52 auf einer anderen Seite des Auslasses des Öldurchgangs 163 in der axialen Richtung bereitgestellt ist, der Öleinlassdurchgang 6 gebildet sein, so dass dieser sich entlang der radialen Richtung erstreckt.
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Der Ölauslassdurchgang 7 ist in der Mitte der Rotatorstützwelle 1 in der axialen Richtung gebildet, um sich entlang der radialen Richtung zu erstrecken. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Ölauslassdurchgang 7 gebildet, so dass ein Ende mit dem Kommunikationsabschnitt 43 verbunden ist und das andere Ende zu der Laufbahnfläche 2 offen ist. Der Ölauslassdurchgang 7 ist nicht auf diese Struktur limitiert und ein Ende des Ölauslassdurchgangs 7 kann mit dem ersten hohlen Abschnitt 41 oder dem zweiten hohlen Abschnitt 42 verbunden sein. Der Ölauslassdurchgang 7 kann sich in einer Richtung erstrecken, in welcher der Ölauslassdurchgang 7 leicht mit Bezug zu der radialen Richtung geneigt ist. Die Anordnung der Öffnung des Ölauslassdurchgangs 7 auf der Seite der Rolle 150 kann geeignet festgesetzt werden abhängig von z.B. der Positionsbeziehung mit den Rollen 150 und der Ölfluidität.
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Das Schmieröl ist von dem Öldurchgang 163 zu der Rotatorstützwelle 1 durch eine Zentrifugalkraft, die erzeugt ist, wenn der Träger 16 rotiert, zuführt und in den hohlen Abschnitt 4 durch den Öleinlassdurchgang 6 eingeführt. Das Schmieröl, das in den hohlen Abschnitt 4 eingeführt ist, ist zu der Laufbahnfläche 2 durch den Ölauslassdurchgang 7 durch die Zentrifugalkraft, die erzeugt ist, wenn der Träger 16 rotiert, zugeführt, wobei dadurch die Rollen 150 geschmiert sind.
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3 ist ein Flussdiagramm, das Vorgänge eines Verfahrens zum Herstellen der Rotatorstützwelle gemäß diesem Ausführungsbeispiel aufzeigt. Wie in 3 aufgezeigt, ist in dem Verfahren zum Herstellen der Rotatorstützwelle gemäß diesem Ausführungsbeispiel als erstes ein Vorbereitungsschritt zum Vorbereiten eines Basismetalls für die Rotatorstützwelle 1 als Schritt S1 durchgeführt. Wenn die Rotatorstützwelle 1 aus einem Material, wie beispielsweise SUJ2, das eine relativ niedrige Formbarkeit hat, gebildet ist, ist es angemessen ein zylindrisches Basismetall vorzubereiten, dessen Dimension relativ nah an Produktdimensionen sind (dessen Außendurchmesser etwas größer ist als der der Produktdimensionen).
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Dann ist ein Hohlabschnittprozessschritt zum Bilden des hohlen Abschnitts 4 durch Schmieden als Schritt S2 durchgeführt. In diesem Ausführungsbeispiel involviert der Hohlabschnittprozessschritt eine Rückwärtsextrusion für beide axialen Enden des Basismetalls. Somit ist der hohle Abschnitt 4 gebildet, um in der axialen Richtung von beiden axialen Endflächen ausgespart zu sein.
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Insbesondere, wie in 4A aufgezeigt, ist ein Basismetall 101 zuerst in eine zylindrische niedrigere Matrize 100 mit Boden gesetzt. Wie in 4B aufgezeigt, ist die Rückwärtsextrusion durch Drücken eines Pressstempels 102 in die Mitte eines Endes des Basismetalls 101 durchgeführt, wobei dadurch der erste hohle Abschnitt 41 gebildet ist. Wie in 4C aufgezeigt, ist das Basismetall 101 dann in die niedrigere Matrize 100 eingesetzt, während das Ende des Basismetalls 101, wo der erste hohle Abschnitt 41 nicht gebildet ist auf einer Öffnungsseite gelegen ist. Eine Rückwärtsextrusion ist durch Drücken des Pressstempels 102 in die Mitte des anderen Endes des Basismetalls 101 durchgeführt, wobei dadurch der zweite hohle Abschnitt 42 gebildet ist. Eine Beschreibung des Falles, in dem die Rückwärtsextrusion für ein Ende des Basismetalls 101 und dann für das andere Ende des Basismetalls 101 durchgeführt ist, ist hierin gegeben. Die vorliegende Erfindung ist nicht limitiert auf diesen Fall. Die Rückwärtsextrusion kann simultan für beide Enden des Basismetalls 101 durchgeführt sein. Zusätzlich kann der zweite hohle Abschnitt 42 gebildet sein, während ein Abstandshalter in den ersten hohlen Abschnitt 41 eingeführt ist, so dass der erste hohle Abschnitt 41 nicht deformiert ist, wenn der zweite hohle Abschnitt 42 gebildet ist.
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Wie in 4D gezeigt, ist dann der Kommunikationsabschnitt 43 durch ein Durchdringen durch eine Wand zwischen dem ersten hohlen Abschnitt 41 und dem zweiten hohlen Abschnitt 42 durch maschinelles Bearbeiten (bohren), dass ein Bohrer 103 benutzt, gebildet. Somit sind der erste hohle Abschnitt 41 und der zweite hohle Abschnitt 42 miteinander durch den Kommunikationsabschnitt 43 verbunden, wobei somit der hohle Abschnitt 4 gebildet ist. Der Kommunikationsabschnitt 43 muss nicht essentiell durch maschinelles Bearbeiten, das den Bohrer 103 benutzt, gebildet sein, und kann durch z.B. Stanzen gebildet sein. Zusätzlich kann der Kommunikationsabschnitt 43 in einem Öldurchgangsbildungsschritt von Schritt S3, der später beschrieben ist, durchgeführt sein. Durch diesen Schritt ist ein Werkstück, dass dem Hohlabschnittprozessschritt unterworfen wurde, erhalten.
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Nachdem der Hohlabschnittprozessschritt von Schritt S2 durchgeführt ist, ist der Öldurchgangsbildungsschritt als Schritt S3 für das Werkstück, das dem Hohlabschnittprozessschritt unterworfen wurde, durchgeführt. In dem Öldurchgangsbildungsschritt sind der Öleinlassdurchgang 6, der Ölauslassdurchgang 7 und das Stiftloch 3 durch maschinelle Bearbeitung (Bohren), das einen Bohrer benutzt, gebildet. Durch diesen Schritt ist ein Werkstück erhalten, das dem Öldurchgangsbildungsschritt unterworfen wurde.
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Dann ist ein Härtungsschritt als Schritt S4 für das Werkstück, das dem Öldurchgangsbildungsschritt unterworfen wurde, durchgeführt. Alternativ ist ein Aufkohlen durchgeführt, gefolgt durch Vergüten und Anlassen von einer Aufkohltemperatur. In dem Härtungsschritt kann Karbonitrieren durchgeführt werden, gefolgt durch Vergüten und Anlassen von einer Karbonitriertemperatur. Zusätzlich kann Glühen und Induktionsheizen in Kombination durchgeführt werden. Das Werkstück ist gehärtet, so dass mindestens eine Fläche, wo die Rollen rollen, eine Härte im Bereich von 58 HRc bis 64 HRc hat. Durch diesen Schritt ist ein Werkstück, das dem Härtungsschritt unterworfen wurde, erhalten.
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Dann ist ein Endbearbeitungsschritt als Schritt S5 für das Werkstück durchgeführt, das dem Härtungsschritt unterworfen wurde. In dem Endbearbeitungsschritt ist das Werkstück, das dem Härtungsschritt unterworfen wurde, an notwendigen Abschnitten geschnitten oder geschliffen, um Dimensionen, eine Form und eine Oberflächenrauhheit, die in einer Zeichnung beschrieben sind, zu erhalten. Durch diesen Schritt ist ein Werkstück, das dem Endbearbeitungsschritt unterworfen wurde, erhalten.
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Dann ist ein Dichtungsschritt S6 für das Werkstück durchgeführt, das dem Endbearbeitungsschritt unterworfen wurde. In dem Dichtungsschritt sind beide Öffnungen des hohlen Abschnitts 4 an beiden Endflächen des Werkstücks, das dem Endbearbeitungsschritt unterworfen wurde, mit den Stopfen 5, die als Dichtungsteile dienen, gedichtet. In dem Dichtungsschritt sind beide Öffnungen des hohlen Abschnitts 4 mit den Stopfen 5 durch Einpressen des ersten Stopfen 51 von der Öffnung des ersten hohlen Abschnitts 41 und Einpressen des zweiten Stopfens 52 von der Öffnung des zweiten hohlen Abschnitts 42 gedichtet. Durch die Schritte, die oben beschrieben sind, ist die Rotatorstützwelle 1 erhalten.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Beschreibung des Falles gegeben, in dem der hohle Abschnitt 4 durch die Rotatorstützwelle 1 in der axialen Richtung läuft. Der hohle Abschnitt 4 muss nur an beiden axialen Endflächen offen sein. Wie in 5 aufgezeigt, muss der hohle Abschnitt 4 nicht notwendigerweise durch die Rotatorstützwelle 1 in der axialen Richtung führen. Mit anderen Worten kann der hohle Abschnitt 4 durch den ersten hohlen Abschnitt 41 und den zweiten hohlen Abschnitt 42 ohne den Kommunikationsabschnitt 43 gebildet sein. In dem Beispiel von 5 ist der Öleinlassdurchgang 6 und der Ölauslassdurchgang 7 mit dem zweiten hohlen Abschnitt 42 verbunden. Der zweite hohle Abschnitt 42 ist ein Teil des Schmierölversorgungsdurchgangs. Daher ist nur notwendig, dass die Öffnung des zweiten hohlen Abschnitts 42, der ein Teil des Schmierölversorgungsdurchgangs ist, durch den zweiten Stopfen 52 gedichtet ist. Somit kann der erste Stopfen 51 weggelassen werden. In diesem Fall kann eine innere Umfangsfläche 44 des ersten hohlen Abschnitts 41, wo der erste Stopfen 51 weggelassen ist, eine zylindrische Fläche sein, die einen einheitlichen Bohrdurchmesser hat.
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Wie oben beschrieben, hat die Rotatorstützwelle 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel den hohlen Abschnitt 4, der gebildet ist, um in der axialen Richtung von beiden der axialen Endflächen ausgespart zu sein. Mindestens eine der Öffnungen des hohlen Abschnitts 4 an beiden Endflächen ist mit dem Stopfen 5 gedichtet. Die Rotatorstützwelle 1 hat den Öleinlassdurchgang 6 und den Ölauslassdurchgang 7. Das Schmieröl ist durch den Öleinlassdurchgang 6 in den hohlen Abschnitt 4, der mit dem Stopfen 5 gedichtet ist, zugeführt. Der Ölauslassdurchgang 7 führt durch die Rotatorstützwelle 1 von der Laufbahnfläche 2 zu dem gedichteten hohlen Abschnitt 4 hindurch. Das Schmieröl in dem hohlen Abschnitt 4 ist zu der Laufbahnfläche 2 durch den Ölauslassdurchgang 7 zugeführt.
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Somit kann der hohle Abschnitt 4, der zur Gewichtsreduktion und als Teil des Schmierölversorgungsdurchgangs benutzt ist, durch ein Durchführen einer Rückwärtsextrusion an beiden axialen Enden gebildet sein. Als ein Ergebnis kann ein plastisches Deformationsausmaß pro einem Prozessarbeitsgang reduziert sein, verglichen zu einem Fall, in dem die Rückwärtsextrusion an einem axialen Ende allein durchgeführt ist. Dementsprechend kann die Rotatorstützwelle 1 leicht durch Schmieden mit niedrigen Kosten hergestellt sein. Das heißt gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Glühschritt zum Entfernen von Verhärtungen nicht notwendig, anders als in dem Stand der Technik, sogar wenn ein tiefer hohler Abschnitt 4, der einen kleinen Durchmesser hat, gebildet ist. Somit können die Zeit und der Aufwand zum Herstellen und die Herstellungskosten sehr reduziert werden.
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Da das Ausmaß der plastischen Deformation pro einem Prozessarbeitsgang reduziert ist, sind Lasten auf die Schmiedematrizen (niedrigere Matrize 100 und Pressstempel 102) reduziert. Somit kann die Lebensdauer von jeder Schmiedematrize verlängert werden. Zusätzlich kann ein dünnerer und tieferer hohler Abschnitt 4 verglichen zu dem Fall, in dem die Rückwärtsextrusion für eine axiale Endseite allein, wie in dem Stand der Technik, durchgeführt ist, gebildet sein. Somit kann der Dimensionsbereich des anwendbaren hohlen Abschnitts 4 vergrößert werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung basierend auf dem Ausführungsbeispiel oben beschrieben wurde, ist die Erfindung der Ansprüche nicht limitiert auf die Ausführungsbeispiele. Es ist zu beachten, dass alle Kombinationen der Merkmale, die in dem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, nicht essentiell für Lösung der Erfindung des Problems sind.
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Die vorliegende Erfindung kann wie angemessen modifiziert werden, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel ist in dem Ausführungsbeispiel, das oben beschrieben ist, die Rotatorstützwelle 1 für eine Benutzung in einem Planetengetriebemechanismus 11 beschrieben. Die Benutzung der Rotatorstützwelle ist nicht auf diesen Fall limitiert. Die Rotatorstützwelle 1 kann zum Stützen verschiedener Rotatoren, wie beispielsweise einer Rolle und einer Verbindungsstange durch die Rollen 150 benutzt werden.
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In dem Ausführungsbeispiel, das oben beschrieben ist, ist der Fall, in dem die Rotatorstützwelle 1 durch kaltmassiv umformt hergestellt ist, beschrieben. Die Erfindung ist nicht limitiert auf diesen Fall und ist auch anwendbar auf Warm- oder Heißschmieden.
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In dem Ausführungsbeispiel, das oben beschrieben ist, kann ein sonnenförmiger Außenring (Laufring) zwischen dem Planetenrad 140 und den Rollen 150 benutzt sein. In diesem Fall bilden die Rotatorstützwelle 1, die Rollen 150, der Käfig 151 und der Außenring als ein Set das Wälzlager. In diesem Wälzlager kann eine Struktur, ähnlich zu der der Planetenradeinheit 14 des Ausführungsbeispiels, das oben beschrieben ist, erlangt werden durch z.B. eine Anordnung des Planetenrads 140, das ein Rotator ist, auf einer äußeren Umfangsseite des Außenrings. In diesem Wälzlager muss das Teil, das auf der äußeren Umfangsseite des Außenrings angeordnet ist, nicht notwendigerweise der Rotator sein. Der Außenring kann in einem Halteloch eines nicht rotierenden Teils, wie beispielsweise einem Gehäuse angeordnet sein, und ein Rotator kann an der Rotatorstützwelle 1 befestigt sein.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich die Rotatorstützwelle, die leicht durch Schmieden hergestellt sein kann, das Verfahren zum Herstellen der Rotatorstützwelle und das Wälzlager bereit zu stellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2007198459 [0003]
- JP 2007198459 A [0003]
