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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsgerät
und ein Herstellungsverfahren für ein Keilverzahnungselement,
das durch Ausbilden eines Keilverzahnungsabschnitts in einem Nabenabschnitt
erhalten wird, der die Form eines kreisförmigen Rohrs hat.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Keilverzahnungselemente
werden beispielsweise häufig als Kraftfahrzeugteile verwendet,
wobei die Keilverzahnungselemente erhalten werden, indem ein Keilverzahnungsabschnitt
in einem kreisrohrförmigen Nabenabschnitt ausgebildet wird
(siehe Patentdruckschrift 1).
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Allgemein
gesagt wird ein solches Keilverzahnungselement hergestellt, indem
ein Material mit einem plattenartigen Basisplattenabschnitt und
dem kreisrohrförmigen Nabenabschnitt verwendet wird, welcher
derart vorgesehen ist, dass er von dem Basisplattenabschnitt vorragt,
und indem der Keilverzahnungsabschnitt in dem Nabenabschnitt entlang der
Achsrichtung ausgebildet wird.
- [Patentdruckschrift 1] Japanische
Patentanmeldungsoffenlegungsschrift mit der Nr. JP-A-2004-34037
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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[Durch die Erfindung zu lösendes
Problem]
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Gemäß einem
bekannten Herstellungsverfahren wird vor dem Durchführen
eines Keilverzahnungsausbildungsschritts zum Ausbilden des Keilverzahnungsabschnitts
ein Scherschneideschritt durchgeführt, um Ausschnittabschnitte
in dem Außenumfangsabschnitt des Basisplattenabschnitts auszubilden
und den Basisplattenabschnitt derart zu bearbeiten, dass er eine
gewünschte Außengestalt hat. Da jedoch der Scherschneideschritt
und der Keilverzahnungsausbildungsschritt getrennt voneinander durchgeführt
werden, sind ein Koaxialitätsgrad und ein Positionsgenauigkeitsgrad
der Ausschnittabschnitte in Bezug auf den Keilverzahnungsabschnitt in
dem erhaltenen Keilverzahnungselement unzulänglich.
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In
Hinsicht auf das Problem in dem bekannten Herstellungsverfahren
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Keilverzahnungselementherstellungsgerät
und ein Keilverzahnungselementherstellungsverfahren bereitzustellen,
die in der Lage sind, eine ausreichenden Koaxialitätsgrad
und Positionsgenauigkeitsgrad von Ausschnittabschnitten mit Bezug
auf einen Keilverzahnungsabschnitt zu erreichen.
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[Mittel zum Lösen des Problems]
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Gemäß einer
ersten Erfindung ist ein Keilverzahnungselementherstellungsgerät
bereitgestellt, das ein Keilverzahnungselement mit einem Keilverzahnungsabschnitt
herstellt, welcher entlang einer Axialrichtung an einer Innenumfangsfläche
eines Nabenabschnitts ausgebildete Kopfabschnitte sowie zwischen
den Kopfabschnitten ausgebildete Fußabschnitte aufweist,
so dass sich die Kopfabschnitte und die Fußabschnitte abwechseln,
indem ein Material verwendet wird, das einen plattenartigen Basisplattenabschnitt
und den Nabenabschnitt in Form eines kreisartigen Rohrs aufweist,
der so vorgesehen ist, dass er von einer ersten Fläche
vorragt, die eine von Flächen des Basisplattenabschnitts
ist, wobei das Keilverzahnungselementherstellungsgerät
dadurch gekennzeichnet ist, dass es folgendes aufweist:
einen
Scherschneidestempel und eine Scherschneideform, die zum Ausbilden
eines Ausschnittabschnitts in zumindest einem Teil eines Außenumfangabschnitts
des Basisplattenabschnitts verwendet werden;
einen Keilverzahnungsstempel,
der entlang der Innenumfangsfläche des Nabenabschnitts
eingesetzt wird und zum Ausbilden des Keilverzahnungsabschnitts
verwendet wird; und
einen Abstreifer, der die erste Fläche
des Basisplattenabschnitts und eine Außenumfangsfläche
des Nabenabschnitts stützt.
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In
dem Keilverzahnungselementherstellungsgerät sind der Scherschneidestempel,
die Scherschneideform, der Keilverzahnungsstempel und der Abstreifer
koaxial angeordnet, wobei sich der Abstreifer an einer Außenumfangsseite
des Keilverzahnungsstempels befindet, wohingegen sich die Scherschneideform
an einer Außenumfangsseite des Abstreifers befindet, und
sich der Scherschneidestempel in der Axialrichtung gegenüberliegend
des Abstreifers befindet, wobei der Scherschneidestempel so vorgesehen
ist, dass er in der Achsrichtung relativ zu der Scherschneideform
und dem Keilverzahnungsstempel bewegbar ist, und wobei der Abstreifer derart
vorgesehen ist, dass er infolge einer Druckkraft des Scherschneidestempels
eine relative Zurückziehbewegung macht,
wobei der
Abstreifer die erste Fläche des Basisplattenabschnitts
und die Außenumfangsfläche des Nabenabschnitts
stützt,
wobei der Scherschneidestempel in Richtung
des Abstreifers relativ vorgerückt wird und mit einer zweiten
Fläche des Basisplattenabschnitts in Kontakt kommt, wobei
die zweite Fläche eine Fläche an einer entgegengesetzten
Seite der ersten Fläche ist, und wobei der Scherschneidestempel
weiter relativ vorgerückt wird, während das Material
und der Abstreifer gedrückt werden, und durch den Scherschneidestempel
und die Scherschneideform eine Scherkraft auf das Material aufgebracht
wird, so dass der Ausschnittabschnitt in zumindest einem Teil des
Außenumfangsabschnitts des Basisplattenabschnitts ausgebildet
wird, und
der Scherschneidestempel weiter relativ vorgerückt wird,
während eine Außenumfangsfläche des Basisplattenabschnitts
durch die Scherschneideform gehalten wird, so dass der Keilverzahnungsabschnitt durch
Einsetzen des Keilverzahnungsstempels entlang der Innenumfangsfläche
des Nabenabschnitts ausgebildet wird (Anspruch 1).
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Das
Herstellungsgerät gemäß der vorliegenden
Erfindung hat, wie dies vorstehend beschrieben ist, den Scherschneidestempel,
die Scherschneideform, den Keilverzahnungsstempel und den Abstreifer,
die koaxial positioniert sind. Indem der Scherschneidestempel dazu
gebracht wird, vorzurücken, ist es möglich, den
Ausschnittabschnitt an dem Außenumfangsabschnitt des Basisplattenabschnitts
unter Verwendung des Scherschneidestempels und der Scherschneideform
auszubilden. Indem außerdem der Scherschneidestempel dazu
gebracht wird, weiter vorzurücken, ist es möglich,
den Keilverzahnungsabschnitt durch Einsetzen des Keilverzahnungsstempels
entlang der Innenumfangsfläche des Nabenabschnitts auszubilden.
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Mit
anderen Worten ist das Herstellungsgerät derart konfiguriert,
dass das Ausbilden des Ausschnittabschnitts und das Ausbilden des
Keilverzahnungsabschnitts koaxial und der Reihe nach mit einem Takt
des Scherschneidestempels an dem Material durchgeführt
wird, während der Scherschneidestempel, die Scherschneideform,
der Keilverzahnungsstempel und der Abstreifer verwendet werden, die
koaxial positioniert sind. Somit ist das auf diese Weise erhaltene
Keilverzahnungselement in der Lage, einen ausreichende Koaxialitätsgrad
und der Positionsgenauigkeitsgrad des Ausschnittabschnitts mit Bezug
auf den Keilverzahnungsabschnitt zu erreichen.
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Außerdem
ist das Herstellungsgerät gemäß der vorliegenden
Erfindung derart konfiguriert, dass nach dem Ausbilden des Ausschnittabschnitts
der Keilverzahnungsabschnitt ausgebildet wird, indem der Scherschneidestempel
dazu gebracht wird, relativ vorzurücken, während
die Außenumfangsfläche des Basisplattenabschnitts
durch die Scherschneideform gehalten wird. Mit anderen Worten ist
es möglich, den Keilverzahnungsabschnitt auszubilden, während
die Achse und die Radialrichtungsposition des Ausschnittabschnitts,
der ausgebildet wurde, beibehalten werden, da die die bearbeitete
Fläche des Basisplattenabschnitts enthaltende Außenumfangsfläche
gehalten wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, den Koaxialitätsgrad
und der Positionsgenauigkeitsgrad des Ausschnittabschnitts mit Bezug
zu dem Keilverzahnungsabschnitt weiter zu verbessern.
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Wie
dies in einem später beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel
gezeigt ist, dient der an dem Außenumfangsflächenabschnitt
des Basisplattenabschnitts ausgebildete Ausschnittabschnitt beispielsweise
in einem Fall, dass das Keilverzahnungselement als eine Trägerabdeckung
für ein Planetengetriebe in einem Automatikgetriebe verwendet
wird, als ein mit dem Träger zu verbindender Verbindungsabschnitt.
Somit ist es möglich, den Genauigkeitsgrad der Verbindung
zwischen der Trägerabdeckung und dem Träger zu
verbessern.
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Wie
dies vorstehend erklärt ist, ist es gemäß der
vorliegenden Erfindung möglich, ein Keilverzahnungselementherstellungsgerät
bereitzustellen, das in der Lage ist, einen ausreichenden Koaxialitätsgrad und
Positionsgenauigkeitsgrad des Ausschnittabschnitts mit Bezug auf
den Keilverzahnungsabschnitt zu erreichen.
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Eine
zweite Erfindung stellt ein Keilverzahnungselementherstellungsverfahren
zum Herstellen des Keilverzahnungselements unter Verwendung des
Keilverzahnungselementherstellungsgeräts gemäß der
vorstehend beschriebenen ersten Erfindung bereit, wobei das Keilverzahnungselementherstellungsverfahren
folgendes aufweist:
einen Materialstützschritt zum
Veranlassen des Abstreifers, die erste Fläche des Basisplattenabschnitts und
die Außenumfangsfläche des Nabenabschnitts zu
stützen;
einen Scherschneideschritt, der den Scherschneidestempel
in Richtung des Abstreifers relativ vorrücken lässt
und gegen die zweite Fläche des Basisplattenabschnitts
anstoßen lässt, den Scherschneidestempel weiter
relativ vorrücken lässt, während das
Material und der Abstreifer gepresst werden, und zum Aufbringen
der Scherkraft auf das Material mit dem Scherschneidestempel und
der Scherschneideform, sodass der Ausschnittabschnitt in zumindest
einem Teil der Außenumfangsfläche des Basisplattenabschnitts
ausgebildet wird; und
einen Keilverzahnungsausbildungsschritt,
der den Scherschneidestempel weiter relativ vorrücken lässt, während
die Außenumfangsfläche des Basisplattenabschnitts
durch die Scherschneideform gehalten wird, so dass der Keilverzahnungsabschnitt
durch Einsetzen des Keilverzahnungsstempels entlang der Innenumfangsfläche
des Nabenabschnitts ausgebildet wird (Anspruch 4).
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Gemäß dem
Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung werden der Materialstützschritt, der
Scherschneideschritt und der Keilverzahnungsausbildungsschritt auf
vorstehend beschriebene Weise unter Verwendung des Keilverzahnungsherstellungsgeräts
gemäß der ersten Erfindung durchgeführt.
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Mit
anderen Worten werden gemäß dem vorstehend beschriebenen
Herstellungsverfahren der Scherschneideschritt zum Ausbilden des
Ausschnittabschnitts und der Keilverzahnungsausbildungsschritt zum
Ausbilden des Keilverzahnungsabschnitts koaxial und der Reihe nach
mittels eines Takts bzw. Hubs des Scherschneidestempels an dem Material
durchgeführt, während das vorstehend erwähnte
Herstellungsgerät verwendet wird, das den Scherschneidestempel,
die Scherschneideform, den Keilverzahnungsstempel und den Abstreifer
aufweist, die koaxial positioniert sind. Somit ist das auf diese
Weise erhaltene Keilverzahnungselement in der Lage, einen ausreichenden
Koaxialitätsgrad und Positionsgenauigkeitsgrad des Ausschnittabschnitts mit
Bezug auf den Keilverzahnungsabschnitt zu erreichen.
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Außerdem
wird gemäß dem Herstellungsverfahren der vorliegenden
Erfindung der Keilverzahnungsabschnitt nach Durchführung
des Scherschneideschritts in dem Keilverzahnungsausbildungsschritt ausgebildet,
indem der Scherschneidestempel dazu gebracht wird, relativ vorzurücken,
während die Außenumfangsfläche des Basisplattenabschnitts
durch die Scherschneideform gehalten wird. Mit anderen Worten ist
es möglich, den Keilverzahnungsabschnitt auszubilden, während
die Achse und die Radialrichtungsposition des Ausschnittabschnitts,
der ausgebildet wurde, beibehalten wird, da die die bearbeitete Fläche
des Basisplattenabschnitts aufweisende Außenumfangsfläche
gehalten wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, den Koaxialitätsgrad
und der Positionsgenauigkeitsgrad des Ausschnittabschnitts mit Bezug
auf den Keilverzahnungsabschnitt weiter zu verbessern.
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Wie
dies vorstehend erläutert ist, ist es gemäß dem
Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung möglich,
ein Keilverzahnungselement zu erhalten, das in der Lage ist, eine
ausreichenden Koaxialitätsgrad und Positionsgenauigkeitsgrad
des Ausschnittabschnitts mit Bezug auf den Keilverzahnungsabschnitt
zu erreichen.
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Eine
dritte Erfindung sieht ein Keilverzahnungselement vor, das dadurch
gekennzeichnet ist, dass es unter Verwendung des vorstehend beschriebenen
Keilverzahnungselementherstellungsverfahrens gemäß der
zweiten Erfindung hergestellt ist (Anspruch 7).
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Das
Keilverzahnungselement gemäß der vorliegenden
Erfindung wird hergestellt, indem das vorstehend beschriebene Keilverzahnungselementherstellungsverfahren
gemäß der zweiten Erfindung verwendet wird. Somit
ist das Keilverzahnungselement in der Lage, einen ausreichenden
Koaxialitätsgrad und Positionsgenauigkeitsgrad des Ausschnittabschnitts
mit Bezug auf den Keilverzahnungsabschnitt zu erreichen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Zeichnung zum Erläutern eines Gesamtaufbaus eines
Keilverzahnungselements gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
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2 ist eine Zeichnung zum Erläutern
des in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Materials.
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3 ist
eine Zeichnung zum Erläutern eines Zustands vor dem Ausbilden
des Keilverzahnungsabschnitts gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
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4 ist eine Zeichnung zum Erläutern
eines Schritts zum Ausbilden des Keilverzahnungsabschnitts gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel.
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5 ist eine Zeichnung zum Erläutern
eines Keilverzahnungselements nach dem Ausbilden des Keilverzahnungsabschnitts
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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6 ist eine Zeichnung zum Erläutern
eines Keilverzahnungselements nach dem Durchführen eines
Schneidevorgangs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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7 ist
eine Zeichnung zum Erläutern eines Aufbaus eines Planetengetriebes
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
in welchem ein Keilverzahnungselement eingegliedert ist.
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BESTE ARTEN ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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In
der vorstehend beschriebenen ersten Erfindung ist es vorzuziehen,
eine Anordnung zu haben, bei der das Keilverzahnungselementherstellungsgerät
ferner ein Druckaufnahmeelement aufweist, welches die Rückziehbewegung
des Abstreifers regelt, und in welchem nach dem Ausbilden des Keilverzahnungsabschnitts
der Scherschneidestempel weiter relativ vorgerückt wird,
so dass der Abstreifer mit dem Druckaufnahmeelement in Kontakt kommt
und die Rückziehbewegung des Abstreifers gestoppt wird,
und an einer vorbestimmten Stelle an der zweiten Fläche
des Basisplattenabschnitts durch die Druckkraft des Scherschneidestempels
ein Prägevorgang aufgebracht wird (Anspruch 2).
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Mit
dieser Anordnung ist es mit einem Hub des Scherschneidestempels
möglich, den Prägevorgang koaxial und sequentiell
zusätzlich zum Ausbilden des Ausschnittabschnitts und zum
Ausbilden des Keilverzahnungsabschnitts durchzuführen.
Folglich ist das erhaltene Keilverzahnungselement in der Lage, einen
ausreichende Rechtwinkligkeitsgrad zu erreichen, da verhindert wird,
dass der Prägevorgangabschnitt an der zweiten Fläche
des Basisplattenabschnitts eine mit Bezug auf den Keilverzahnungsabschnitt
fehlausgerichtete Ebene hat.
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Wie
dies in dem später beschriebenen Ausführungsbeispiel
gezeigt ist, dient der Prägevorgangabschnitt beispielsweise
in einem Fall, in dem das Keilverzahnungselement als eine Trägerabdeckung für
ein Planetengetriebe in einem Automatikgetriebe verwendet wird,
beispielsweise als ein Sitz für eine Beilegscheibe einer
Ritzelwelle. Somit ist es möglich, den Genauigkeitsgrad
der Verbindung zwischen der Trägerabdeckung und der Ritzelwelle
zu verbessern.
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Außerdem
ist es vorzuziehen, eine Anordnung zu haben, bei der der Nabenabschnitt
in dem Material durch einen Entgratungsvorgang ausgebildet wird
(Anspruch 3).
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Mit
dieser Anordnung ist es möglich, den Nabenabschnitt auf
einfache Weise mit einem hohen Genauigkeitsgrad auszubilden. Somit
ist es möglich, einen ausreichenden Koaxialitätsgrad
zwischen der Innenumfangsfläche und der Außenumfangsfläche des
Nabenabschnitts zu erreichen. Folglich ist es möglich,
die Qualität des erhaltenen Keilverzahnungselements zu
verbessern.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel
ist es vorzuziehen, eine Anordnung zu haben, bei der nach dem Durchführen
des Keilverzahnungsausbildungsschritts ein Prägevorgangschritt
durchgeführt wird, der den Scherschneidestempel weiter
relativ vorrücken lässt, so dass der Abstreifer
mit dem Druckaufnahmeelement in Kontakt kommt und die Rückziehbewegung
des Abstreifers gestoppt wird, und bei dem der Prägevorgang auf
die vorbestimmte Stelle an der zweiten Fläche des Basisplattenabschnitts
mit der Druckkraft des Scherschneidestempels aufgebracht wird (Anspruch 5).
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Mit
dieser Anordnung ist es mit einem Hub des Scherschneidestempels
möglich, den Scherschneidevorgangschritt koaxial und sequentiell
zusätzlich zu dem Scherschneideschritt und dem Keilverzahnungsausbildungsschritt
durchzuführen. Folglich ist das auf diese Weise erhaltene
Keilverzahnungselement in der Lage, einen ausreichenden Rechtwinkligkeitsgrad
zu erreichen, da verhindert wird, dass der Prägevorgangabschnitt
an der zweiten Fläche des Basisplattenabschnitts eine mit
Bezug auf den Keilverzahnungsabschnitt fehlausgerichtete Ebene hat.
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Bei
der vorstehend beschriebenen zweiten und dritten Erfindung ist es
zu bevorzugen, eine Anordnung zu haben, bei der das Keilverzahnungselement
eine Trägerabdeckung für ein Planetengetriebe in
einem Automatikgetriebe ist (Ansprüche 6 und 8).
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Mit
dieser Anordnung ist es möglich, die Qualität
der Trägerabdeckung zu verbessern. Außerdem ist
es möglich, den Genauigkeitsgrad der Verbindung zwischen
der Trägerabdeckung und dem damit verbundenen Träger
zu verbessern.
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Es
ist zudem möglich, das Keilverzahnungselement auf jedes
andere mögliche Teil anzuwenden, das den vorstehend beschriebenen
Keilverzahnungsabschnitt hat.
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[Ausführungsbeispiele]
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Unter
Bezugnahmen auf die beiliegenden Zeichnungen werden ein Keilverzahnungselementherstellungsgerät
und ein Keilverzahnungselementherstellungsverfahren gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert.
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Wie
dies in 3 und 4 gezeigt
ist, ist ein Herstellungsgerät 6 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Herstellungsgerät,
das ein Keilverzahnungselement 1 (1) herstellt,
welches einen Keilverzahnungsabschnitt 3 hat, der entlang
der Achsrichtung an einer Innenumfangsfläche 201 eines Nabenabschnitts 2 ausgebildete
Kopfabschnitte 31 sowie zwischen den Kopfabschnitten 31 derart
ausgebildete Fußabschnitte 32 hat, dass sich die
Kopfabschnitte 31 und die Fußabschnitte 32 abwechseln. Zum
Herstellen des Keilverzahnungselements 1 verwendet das
Herstellungsgerät 6 ein Material 100 (2), welches einen plattenartigen Basisplattenabschnitt 11 und
den Nabenabschnitt 2 aufweist, der in der Form eines Kreisrohrs
vorliegt und derart vorgesehen ist, dass er von einer ersten Fläche 111 vorragt,
die eine der Flächen des Basisplattenabschnitts 11 ist.
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Das
gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
hergestellte Keilverzahnungselement 1 kann als eine Trägerabdeckung
für einen Planetengetriebesatz in einem Automatikgetriebe
verwendet werden.
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Wie
dies in 3 gezeigt ist, weist das Herstellungsgerät 6 folgendes
auf: einen Scherschneidestempel 61 und eine Scherschneideform 62,
die zum Ausbilden von Ausschnittabschnitten 13 (1)
an dem Außenumfangsabschnitt des Basisplattenabschnitts 11 des
Materials 100 verwendet werden; einen Keilverzahnungsstempel 63,
der entlang der Innenumfangsfläche 201 des Nabenabschnitts 2 eingesetzt
wird und der zum Ausbilden des Keilverzahnungsabschnitts 3 verwendet
wird; und einen Abstreifer 64, der die erste Fläche 111 des
Basisplattenabschnitts 11 und eine Außenumfangsfläche 202 des Nabenabschnitts 2 stützt.
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Der
Scherschneidestempel 61, die Scherschneideform 62,
der Keilverzahnungsstempel 63 und der Abstreifer 64 sind
koaxial positioniert.
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Der
Abstreifer 64 ist an der Außenumfangsseite des
Keilverzahnungsstempels 63 positioniert, wohingegen die
Scherschneideform 62 an der Außenumfangsseite
des Abstreifers 64 positioniert ist. Der Keilverzahnungsstempel 63 ist
so positioniert, dass er sich in der Achsrichtung gegenüber
dem Abstreifer 64 befindet.
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Der
Scherschneidestempel 61 ist so vorgesehen, dass er in Achsrichtung
relativ zu der Scherschneideform 62 und dem Keilverzahnungsstempel 63 bewegbar
ist. Der Abstreifer 64 ist so vorgesehen, dass er infolge
einer Druckkraft des Scherschneidestempels 61 eine relative
Rückziehbewegung durchführt.
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Wie
dies in 3 und 4 gezeigt
ist, ist das Herstellungsgerät 6 derart konfiguriert,
dass der Abstreifer 64 die erste Fläche 111 des
Basisplattenabschnitts 11 und die Außenumfangsfläche 202 des
Nabenabschnitts 2 stützt.
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Zudem
ist das Herstellungsgerät 6 derart konfiguriert,
dass der Scherschneidestempel 61 in Richtung zu dem Abstreifer 64 relativ
vorgerückt wird und mit einer zweiten Fläche 112 des
Basisplattenabschnitts 11 in Kontakt kommt, wobei die zweite
Fläche 112 die Fläche an der entgegengesetzten
Seite der ersten Fläche 111 ist. Der Scherschneidestempel 61 wird
weiter relativ vorgerückt, während das Material 100 und
der Abstreifer 64 gepresst werden. Eine Scherkraft wird
durch den Scherschneidestempel 61 und die Scherschneideform 62 auf
das Material 100 aufgebracht, so dass die Ausschnittabschnitte 13 an dem
Außenumfangsabschnitt des Basisplattenabschnitts 11 ausgebildet
werden.
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Ferner
ist das Herstellungsgerät 6 derart konfiguriert,
dass der Scherschneidestempel 61 weiter relativ vorgerückt
wird, während die Außenumfangsfläche
des Basisplattenabschnitts 11 durch die Scherschneideform 62 gehalten
wird. Als ein Ergebnis wird der Keilverzahnungsabschnitt 3 ausgebildet, indem
der Keilverzahnungsstempel 63 entlang der Innenumfangsfläche 201 des
Nabenabschnitts 2 eingesetzt wird.
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Als
nächstes wird der vorstehend erwähnte Vorgang
ausführlich erläutert.
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Das
gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
verwendete Material 100 ist aus Stahl (SAPH 440)
gefertigt. Wie dies in 2A bis 2C gezeigt ist,
hat das Material 100 den Basisplattenabschnitt 11,
der die Form einer Kreisplatte hat, sowie den Nabenabschnitt 2,
der die Form eines Kreisrohrs hat und der so vorgesehen ist, dass
er von der ersten Fläche 111 des Basisplattenabschnitts 11 vorragt. Der
Nabenabschnitt 2 wird durch einen Entgratungsvorgang ausgebildet.
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Wie
dies in den gleichen Zeichnungen gezeigt ist, ist außerdem
eine Keilverzahnungsbasispunktfläche 22 an der
Innenumfangsseite einer vorderen Endfläche 21 des
Nabenabschnitts 2 ausgebildet, wobei die Keilverzahnungsbasispunktfläche 22 als
ein Basispunkt zum Ausbilden des Keilverzahnungsabschnitts 2 verwendet
wird. Der maximale Innendurchmesser „a” der Keilverzahnungsbasispunktfläche 22 beträgt
36,2 mm und ist gleich wie der Innendurchmesser eines Außenumfangsendes 222 der
Keilverzahnungsbasispunktfläche 22. Die Keilverzahnungsbasispunktfläche 22 ist
so geneigt, dass deren Innendurchmesser in Richtung des vorderen Endes
des Nabenabschnitts 2 allmählich größer
wird. Der Neigungswinkel α der Keilverzahnungsbasispunktfläche 22 mit
Bezug auf eine Achsrichtungslinie beträgt 60° (2C).
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Zudem
hat das Material 100 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel in dem Basisplattenabschnitt 11 ausgebildete
vier erste Durchlöcher 12, wie dies in 2A bis 2C gezeigt
ist. Außerdem ist um jeden der ersten Durchlöcher 12 an
der ersten Fläche 111 des Basisplattenabschnitts 11 ein
Vertiefungsabschnitt 121 ausgebildet. Ferner sind um ein jedes
der ersten Durchlöcher 12 an der ersten Fläche 111 und
an der zweiten Fläche 112 des Basisplattenabschnitts 11 Abfasungsabschnitte 122 ausgebildet, die
abgeschrägt sind.
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3 zeigt
ein Herstellungsgerät 6, das in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel verwendet wird.
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Das
Herstellungsgerät 6 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel hat den Scherschneidestempel 61,
die Scherschneideform 62, den Keilverzahnungsstempel 63 und
den Abstreifer 64, die vorstehend beschrieben sind. Außerdem
hat das Herstellungsgerät 6 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel ferner ein Druckaufnahmeelement 65, welches
die Rückziehbewegung des Abstreifers 64 regelt,
sowie ein Druckelement 66, das zwischen dem Keilverzahnungsstempel 63 und
dem Abstreifer 64 vorgesehen ist.
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Der
Scherschneidestempel 61 hat eine Basisplattenanlageebene 612,
die mit der zweiten Fläche 112 des Basisplattenabschnitts 11 in
dem Material 100 in Kontakt kommt. Ein Prägevorgangvorsprungabschnitt 613 (in
der Zeichnung nicht gezeigt) ist an der Basisplattenanlageebene 612 vorgesehen, wobei
der Prägevorgangvorsprungabschnitt 613 zum Aufbringen
eines Prägevorgangs auf die zweite Fläche 112 des
Basisplattenabschnitts 11 mit der Druckkraft des Scherschneidestempels 61 verwendet
wird. Der Prägevorgangvorsprungsabschnitt 613 hat
eine Form, die der Form von Prägevorgangflächen 140 (5A)
entspricht.
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Ein
nabenrückseitiger Stützabschnitt 614, der
eine rückseitige Fläche 29 des Nabenabschnitts 2 stützt,
ist an der Innenumfangsseite des Scherschneidestempels 61 vorgesehen.
Der nabenrückseitige Stützabschnitt 614 ist
so konfiguriert, dass er sich in Synchronisation mit dem Scherschneidestempel 61 bewegt.
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Die
Form der Außenumfangsfläche 610 des Scherschneidestempels 61 und
die Form der Innenumfangsfläche 620 der Scherschneideform 62 entsprechen
beide der Außenform des Keilverzahnungselements 1,
das schließlich erhalten wird.
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Der
Keilverzahnungsstempel 63 hat die Form eines Kreiszylinders.
Außerdem ist an der Außenumfangsfläche 630 des
Keilverzahnungsstempels 63 ein Keilverzahnungsausbildungsabschnitt 631 vorgesehen,
der eine Form hat, die der Form des Keilverzahnungsabschnitts 3 entspricht.
Ferner hat der Keilverzahnungsstempel 63 an seinem vorderen Ende
an der Seite des Scherschneidestempels 61 einen abgeschrägten
Abschnitt 632, der derart abgeschrägt ist, dass
es dem Keilverzahnungsstempel 63 einfacher gemacht wird,
entlang der Innenumfangsfläche 201 des Nabenabschnitts 2 in
dem Material 100 eingebracht zu werden.
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Der
Abstreifer 64 hat die Form eines Kreisrohrs. Der Abstreifer 64 hat
eine Basisplattenstützebene 641, die die erste
Fläche 111 des Basisplattenabschnitts 11 in
dem Material 100 stützt sowie eine Nabenaußenumfangsstützebene 642,
die die Außenumfangsfläche 202 des Nabenabschnitts 2 stützt.
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Das
Druckaufnahmeelement 65 hat die Form eines Kreisrohrs.
Das Druckaufnahmeelement 65 hat eine Druckaufnahmeebene 651,
die mit dem Abstreifer 64 in Kontakt kommt und die Rückziehbewegung des
Abstreifers 64 regelt.
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Das
Herstellungsgerät 6 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel ist derart konfiguriert, dass
sich der Scherschneidestempel 61 oben befindet, wohingegen
sich die Scherschneideform 62 und der Keilverzahnungsstempel 63 unten
befinden. Der Abstreifer 64 befindet sich unter dem Scherschneidestempel 61.
Das Druckaufnahmeelement 65 befindet sich unter dem Abstreifer 64.
Die Scherschneideform 62, der Keilverzahnungsstempel 63 und
das Druckaufnahmeelement 65 sind fixiert.
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Der
Scherschneidestempel 61 ist derart konfiguriert, dass er
in der Lage ist, in der Achsrichtung vorzurücken und sich
zurückzuziehen. Der Abstreifer ist ebenso konfiguriert,
dass er in der Axialrichtung an der Innenumfangsseite der Scherschneideform 62 vorrücken
und sich zurückziehen kann, jedoch ist die eine Zurückziehbewegung
durch das Druckaufnahmeelement 65 geregelt. Das Ausdrückelement 66 ist so
konfiguriert, dass es zwischen dem Keilverzahnungsstempel 63 und
dem Druckaufnahmeelement 65 in der Achsrichtung vorrücken
und sich zurückziehen kann.
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Als
nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen eines Keilverzahnungselements 1 unter
Verwendung des vorstehend beschriebenen Herstellungsgeräts 6 erläutert.
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Wie
dies in 3 gezeigt ist, werden zuerst die
erste Fläche 111 des Basisplattenabschnitts 11 und
die Außenumfangsfläche 202 des Nabenabschnitts 2 in
dem Material 100 jeweils durch die Basisplattenstützebene 641 und
die Nabenaußenumfangsstützebene 642 des
Abstreifers 46 gestützt.
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Danach
wird, wie dies in 4A gezeigt ist, der Scherschneidestempel 61 in
Richtung des Abstreifers 64 relativ vorgerückt,
so dass die Basisplattenanlagenebene 612 des Scherschneideabschnitts 611 mit
der zweiten Fläche 112 des Basisplattenabschnitts 11 in
Kontakt kommt und die rückseitige Fläche 21 des
Nabenabschnitts 2 durch den Nabenrückseitenstützabschnitt 614 gestützt
wird.
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Der
Scherschneidestempel 61 wird weiter relativ vorgerückt,
während das Material 100 und der Abstreifer 64 gepresst
werden, so dass auf das Material 100 durch den Scherschneideabschnitt 611 des Scherschneidestempels 61 und
die Scherschneideform 62 eine Scherkraft aufgebracht wird.
Als ein Ergebnis werden Scherschneideflächen 130 (5A) des
Materials 100 so geschnitten, dass an dem Außenumfangsabschnitt
des Basisplattenabschnitts 11 vier Ausschnittabschnitte 13 (5A)
ausgebildet werden.
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Dann
wird, wie dies in 4B gezeigt ist, der Scherschneidestempel 61 relativ
vorgerückt, während die Außenumfangsfläche 110 des
Basisplattenabschnitts 11 durch die Scherschneideform 62 derart gehalten
wird, dass der Keilverzahnungsabschnitt 3 durch Einsetzen
des Keilverzahnungsausbildungsabschnitts 631 des Keilverzahnungsstempels 63 entlang
der Innenumfangsfläche 201 des Nabenabschnitts 2 ausgebildet
wird. Als ein Ergebnis wird die Innenumfangsfläche 201 des
Nabenabschnitts 2 plastisch verformt, so dass der Keilverzahnungsabschnitt 3 (5B),
in welchem die Kopfabschnitte 31 und Fußabschnitte 32 in
der Achsrichtung in einer alternierenden Art der Kopfabschnitte 31 und
Fußabschnitte 32 ausgebildet werden, von der Nabenendfläche 22 ausgebildet
wird.
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Danach
wird, wie dies in 4C gezeigt ist, der Scherschneidestempel 61 weiter
relativ vorgerückt, so dass der Abstreifer 64 mit
der Druckaufnahmeebene 651 des Druckaufnahmeelements 65 in Kontakt
kommt und die Rückziehbewegung des Abstreifers 64 gestoppt
wird. Folglich wird ein Prägevorgang durchgeführt,
indem der Prägevorgangvorsprungabschnitt 613 des
Scherschneidestempels 61 gegen die Prägevorgangflächen 140 (5A)
an der zweiten Fläche 112 des Basisplattenabschnitts 11 gepresst
werden. Als ein Ergebnis werden die Prägevorgangabschnitte 14 (5A)
an der zweiten Fläche 112 des Basisplattenabschnitts 11 ausgebildet.
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Auch
wenn dies nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, wird danach der
Scherschneidestempel 61 dazu gebracht, sich zurückzuziehen,
so dass das Ausdrückelement 66 in der Rückziehrichtung
des Scherschneidestempels 61 vorrückt. Daraufhin
wird das Keilverzahnungselement 1 (5)
aus dem Keilverzahnungsausbildungsgerät 6 herausgenommen.
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Als
ein Ergebnis wurde, wie dies in 5A und 5B gezeigt
ist, das Keilverzahnungselement 1 erhalten, wobei das Keilverzahnungselement 1 den Keilverzahnungsabschnitt 3 einschließlich
der Kopfabschnitte 31 und der Fußabschnitte 32 aufweist,
die so ausgebildet sind, dass sie sich an der Innenumfangsfläche 201 des
Nabenabschnitts 2 abwechseln. In dem Keilverzahnungselement 1 sind
die vier Ausschnittabschnitte 31 an dem Außenumfangsabschnitt des
Basisplattenabschnitts 11 ausgebildet. Zudem sind die Prägevorgangabschnitte 14 an
der zweiten Fläche 112 des Basisplattenabschnitts 11 ausgebildet.
Der maximale Innendurchmesser „b” des Keilverzahnungsabschnitts 3 beträgt
36,2 mm und ist gleich wie der Innendurchmesser der Fußabschnitte 32 in
dem Keilverzahnungsabschnitt 3.
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Zuletzt
werden, wie dies in 6 gezeigt ist, zwei
zweite Durchlöcher 15 in dem Basisplattenabschnitt 11 des
Keilverzahnungselements 1 ausgebildet. Danach wird die
vordere Endfläche 21 des Nabenabschnitts 2 derart
geschliffen, dass die Form der vorderen Endfläche 21 des
Nabenabschnitts 2 angepasst wird. In dieser Situation wird
ein unnötiger Abschnitt 200 des Nabenabschnitts 2,
der sich an der vorderen Endseite des Keilverzahnungsausbildungsbereichs 30 befindet,
abgeschnitten, während der Keilverzahnungsausbildungsabschnitt 30 in
dem Nabenabschnitt 2 ungeschnitten verbleibt.
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Als
ein Ergebnis der vorstehend beschriebenen Vorgänge wurde
das Keilverzahnungselement 1 (1) vollendet.
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Als
nächstes werden der Betrieb und die Wirkungen des Herstellungsgeräts 6 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel erläutert.
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Das
Herstellungsgerät 6 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel hat den Scherschneidestempel 61,
die Scherschneideform 62, den Keilverzahnungsstempel 63 und
den Abstreifer 64, die koaxial angeordnet sind. Indem der
Scherschneidestempel 61 dazu gebracht wird, vorzurücken,
werden die Ausschnittabschnitte 13 an dem Außenumfangsabschnitt
des Basisplattenabschnitts 11 unter Verwendung des Scherschneidestempels 61 und
der Scherschneideform 62 ausgebildet. Danach wird dadurch, dass
der Scherschneidestempel 61 dazu gebracht wird, weiter
vorzurücken, der Keilverzahnungsabschnitt 3 durch
Einsetzen des Keilverzahnungsstempels 63 entlang der Innenumfangsfläche 201 des
Nabenabschnitts 2 ausgebildet.
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Mit
anderen Worten ist das Herstellungsgerät 6 so
konfiguriert, dass das Ausbilden des Ausschnittabschnitts 13 und
das Ausbilden des Keilverzahnungsabschnitts 3 koaxial und
sequentiell an dem Material 100 durch einen Hub des Scherschneidestempels 61 durchgeführt
werden, und zwar unter Verwendung des Scherschneidestempels 61,
der Scherschneideform 62, des Keilverzahnungsstempels 63 und
des Abstreifers 64, die koaxial positioniert sind. Somit
kann das erhaltene Keilverzahnungselement 1 einen ausreichenden
Koaxialitätsgrad und Positionsgenauigkeitsgrad der Ausschnittabschnitte 13 mit
Bezug auf den Keilverzahnungsabschnitt 3 erreichen.
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Außerdem
ist das Herstellungsgerät 6 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel derart konfiguriert, dass
der Keilverzahnungsabschnitt 3 nach dem Ausbilden der Ausschnittabschnitte 13 ausgebildet
wird, indem der Scherschneidestempel 61 dazu gebracht wird,
relativ vorzurücken, während die Außenumfangsfläche 110 des
Basisplattenabschnitts 11 durch die Scherschneideform 62 gehalten wird.
Mit anderen Worten ist es möglich, den Keilverzahnungsabschnitt 3 auszubilden,
während die Achse und die Positionen der Ausschnittabschnitte 13, die
ausgebildet wurden, beibehalten werden, da die die bearbeitete Fläche
des Basisplattenabschnitts 11 aufweisende Außenumfangsfläche 110 gehalten wird.
Als ein Ergebnis ist es möglich, den Koaxialitätsgrad
und den Positionsgenauigkeitsgrad der Ausschnittabschnitte 13 mit
Bezug auf den Keilverzahnungsabschnitt 3 weiter zu verbessern.
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Wie
dies in dem später beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel
beschrieben ist, dienen beispielsweise in dem Fall, dass das Keilverzahnungselement 1 als
eine Trägerabdeckung für einen Planetengetriebesatz
in einem Automatikgetriebe verwendet wird, die an dem Außenumfangsabschnitt
des Basisplattenabschnitts 11 ausgebildete Ausschnittabschnitte 13 als
Verbindungsabschnitte, die mit dem Träger zu verbinden
sind. Somit ist es möglich, den Genauigkeitsgrad der Verbindung
zwischen der Trägerabdeckung und dem Träger zu
verbessern.
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Ferner
hat das Herstellungsgerät 6 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel das Druckaufnahmeelement 65,
das die Zurückziehbewegung des Abstreifers 64 regelt
und das so konfiguriert ist, dass der Scherschneidestempel 61 nach
dem Ausbilden des Keilverzahnungsabschnitts 3 weiter relativ vorgerückt
wird, so dass der Abstreifer 64 mit dem Druckaufnahmeelement 65 in
Kontakt kommt und die Rückziehbewegung des Abstreifers 64 gestoppt
wird, und ferner der Prägevorgang an den vorbestimmten Stellen
an der zweiten Fläche 112 des Basisplattenabschnitts 11 durch
die Presskraft des Scherschneidestempels 61 aufgebracht
wird.
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Als
ein Ergebnis ist es mit einem Hub des Scherschneidestempels 61 zudem
möglich, den Prägevorgang sequentiell und koaxial
durchzuführen, und zwar zusätzlich zum Ausbilden
des Ausschnittabschnitts 13 und zum Ausbilden des Keilverzahnungsabschnitts 3.
Folglich kann das erhaltene Keilverzahnungselement 1 eine
ausreichenden Rechtwinkligkeitsgrad erreichen, da für jeden
der Prägevorgangabschnitte 14 an der zweiten Fläche 112 des Basisplattenabschnitts 11 verhindert
wird, dass dieser eine mit Bezug auf den Keilverzahnungsabschnitt 3 fehlausgerichtete
Ebene hat.
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Wie
dies in dem später beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel
gezeigt ist, dient dementsprechend in dem Fall, dass das Keilverzahnungselement
als eine Trägerabdeckung für einen Planentengetriebesatz
in einem Automatikgetriebe verwendet wird, jeder der Prägevorgangabschnitte 14 in dem
Basisplattenabschnitt 11 als ein Sitz für eine
Beilegscheibe einer Ritzelwelle. Somit ist es möglich, den
Genauigkeitsgrad der Verbindung zwischen der Trägerabdeckung
und der Ritzelwelle zu verbessern.
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Wie
dies vorstehend erläutert ist, ist es durch Verwendung
des Herstellungsgeräts 6 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel möglich, das Keilverzahnungselement 1 herzustellen,
das in der Lage ist, einen ausreichende Koaxialitätsgrad
und Positionsgenauigkeitsgrad der Ausschnittabschnitte 13 mit Bezug
auf den Keilverzahnungsabschnitt 3 zu erreichen.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Das
zweite Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel, in dem das
Keilverzahnungselement 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
als eine Trägerabdeckung für ein Planetengetriebe 8 eingebaut
wird.
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Wie
dies in 7 gezeigt ist, ist in dem Planetengetriebe 8 das
als Trägerabdeckung dienende Keilverzahnungselement 1 über
einen Eingabeflansch 85 an einem Außenumfang einer
Hohlwelle 81 vorgesehen. Zudem ist an der hinteren Endseite des
Nabenabschnitts 2 in dem Keilverzahnungselement 1 ein
Lager 82 vorgesehen.
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Außerdem
sind an dem Keilverzahnungselement 1 andere Elemente, etwa
eine Ritzelwelle 83 und ein Träger 84 verbunden.
Jeder der Prägevorgangabschnitte (die in der Zeichnung
nicht gezeigt sind) des Keilverzahnungselements 1 dient
als ein Sitz für eine Beilegscheibe der Ritzelwelle 83.
Zudem dienen die Ausschnittabschnitte 13 als ein Schweißabschnitt,
der auf den Träger 84 geschweißt ist.
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Ferner
sind das Keilverzahnungselement und der Eingabeflansch 85 über
deren Keilverzahnungsabschnitte miteinander im Eingriff. Mit anderen Worten
ist an der Außenumfangsfläche des Eingabeflansches 85 ein
Keilverzahnungsabschnitt 850 ausgebildet und der Keilverzahnungsabschnitt 850 ist mit
der an der Innenumfangsfläche 201 des Narbenabschnitts 2 des
Keilverzahnungselements 1 ausgebildeten Keilverzahnungsabschnitt 3 in
Eingriff.
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In
dem Planetengetriebe 8 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel wird, wie dies vorstehend erläutert
ist, das Keilverzahnungselement 1 als die Trägerabdeckung
verwendet, wobei das Keilverzahnungselement 1 so konfiguriert
ist, dass es in der Lage ist, einen ausreichendes Koaxialitätsgrad
und der Positionsgenauigkeitgrad der Ausschnittabschnitte 13 mit Bezug
auf den Keilverzahnungsabschnitt 3 zu erreichen. Somit
ist es möglich, den Genauigkeitsgrad der Verbindung zwischen
der Trägerabdeckung (d. h., dem Keilverzahnungselement 1)
und dem Träger 84 zu verbessern.
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Ferner
ist das Keilverzahnungselement 1 in der Lage, einen ausreichenden
Rechtwinkligkeitsgrad zu erreichen, indem verhindert wird, dass
einer der Prägevorgangabschnitte eine mit Bezug auf den Keilverzahnungsabschnitt 3 fehlausgerichtete
Ebene hat. Somit ist es möglich, das Genauigkeitsniveau der
Verbindung zwischen der Trägerabdeckung (d. h., dem Keilverzahnungselement 1)
und der Ritzelwelle 83 zu verbessern.
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Als
ein Ergebnis ist es möglich, die Qualität des
gesamten Planetengetriebes 8 zu verbessern.
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Zusammenfassung
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Ein
Keilverzahnungselementherstellungsverfahren 6 hat einen
Scherschneidestempel 61, eine Scherschneideform 62,
einen Keilverzahnungsstempel 63 und einen Abstreifer 64.
Der Abstreifer 64 stützt eine erste Fläche 111 eines
Basisplattenabschnitts 11 und eine Außenumfangsfläche 202 eines Nabenabschnitts 2.
Der Scherschneidestempel 61 wird relative vorgerückt,
während ein Material 100 und der Abstreifer 64 derart
gepresst werden, dass in einem Außenumfangsabschnitt des
Basisplattenabschnitts 11 durch den Scherschneidestempel 61 und die
Scherschneideform 62 Ausschnittabschnitte ausgebildet werden.
Der Scherschneidestempel 61 wird weiter relativ vorgerückt,
während die Außenumfangsfläche des Basisplattenabschnitts 11 durch
die Scherschneideform 62 so gehalten wird, dass durch Einsetzen
des Keilverzahnungsstempels 63 entlang der Innenumfangsfläche 201 des
Nabenabschnitts 2 ein Keilverzahnungsabschnitt ausgebildet
wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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