JP2013506563A - 内歯の製造方法及び内歯を有する部品 - Google Patents

Abstract

本発明は，偏向面を有する内歯（２）を製造する方法に関するものであり，該内歯（２）は，端面（１ｂ）を有する部品（１）に配置され，かつ，長手軸線（１ａ）及び端面（２ａ）を有し，該端面が部品（１）の端面（１ｂ）に対して長手軸線方向でオフッセットして配置されている。本発明においては，内歯（２）の端面（２ａ）を，長手軸線（１ａ）に平行に配置された工具軸線（８ａ）の周りを回転する円錐状の回転工具（８）を使って加工し，次に回転工具（８）を軸平行に移動させ，その次に長手軸線（１ａ）と同軸に配置された円軌道に沿って導いた後，軸平行に復帰移動させる。
【選択図】図２

Description

本発明は，請求項１の上位概念部分に記載された偏向面を有する内歯を製造する方法に関し，更に，請求項７の上位概念部分に記載された内歯を有する部品に関するものでもある。

駆動歯やスプライン歯などの内歯を有する部品は，対応する外歯を有する軸やピンなどで構成された他の部品と共に軸線方向に接合することにより，両部品間に形状密着結合が達成される。両部品の接合に際しては，いわゆる歯と歯の突き合わせ状態が生じ，軸線方向の接合がブロックされる。この場合，両部品は，歯が対応する溝に合致してブロックが解除されるまで相対回転させる必要がある。部品のこのような回転は，迅速なアセンブリを困難にすると共に作業を遅延させるものである。更に，部品の回転が直ちに可能ではない場合もある。

このような問題は，内歯を有するシフトスリーブに，外歯を有するクラッチ体を挿入させる歯車変速機構用の同期装置において既知である。シフトスリーブとクラッチ体の相対摺動を容易にするために，歯は端面側に傾斜面，すなわち偏向面を備えている。歯の端面が部品の端面と同一平面に配置されていれば，そのような偏向面を内歯又は外歯に加工することは困難ではない。

ドイツ特許出願公開第３７２１９４９号公報によって，端面が面取りされた内歯及び外歯を有する部品が知られている。歯の端面は，稜線から延びる屋根状のガイド面を形成する屋根形の切削形状を有している。屋根形の切削形状は総形フライスを使用する端面加工によって形成され，そのフライスは，直線状又は湾曲状の経路に沿ってガイドしつつ溝内に切削加工を行うものである。このような製造法は，内歯が部品の端面に対して内側にオフセットしている場合には適用できない。すなわち，フライスが切削部位に接近できないからである。

ヨーロッパ特許出願公開第１１６９０１号公報によって，複数の歯車で構成した遊星歯車装置が知られており，これらの歯車の端面は組み立てを容易にするために面取りされている。歯車の傾斜面又は偏向面は冷間鍛造により，すなわち鍛造型を使用して製造される。このようにして製造された歯車は，寸法精度及び表面仕上げに関する高度の要求を十分に満たすものではない。

ドイツ特許出願公開第３７２１９４９号公報 ヨーロッパ特許出願公開第１１１６９０１号公報

本発明の課題は，上述した形式の方法により「内側に位置する」内歯を製造するにあたり，内歯及び外歯を有する部品の接合による組み立てを容易に遂行可能とする方法を提案することである。本発明の更なる課題は，内歯及び外歯を有する部品を簡単に接合可能とする，上述した形式の偏向面を有する部品を提供することである。

本発明の課題は，独立請求項１及び５の特徴によって達成される。また，有利な実施形態は，従属請求項に記載したとおりである。

本発明による，部品に内歯を製造する方法によれば，内歯の端面を円錐フライスで切削加工する。この場合，円錐フライスの回転軸線を歯車の長手軸線に平行に配置し，円錐フライスを，所定の円周角度に亘って円軌道上で第１円周位置まで導く。その後，工具を軸線方向に復帰移動させる。加工された端面は，円錐形のフライスヘッドの輪郭形状に対応する。次のステップでは，円錐フライスを軸線移動させた後，円軌道上で第一円周位置に向けて反対方向から導くことにより，第１加工面と第２加工面との間に交差エッジを形成する。この交差エッジは，内歯における歯の端面の中心に配置され，偏向エッジを形成するものである。このようにして，偏向エッジの両面が傾斜した偏向面となった，歯の端面の屋根状の形状が得られる。上記の工程を複数回繰り返して，複数の歯をそのような偏向面及び偏向エッジを有する内歯の円周上に設けることができる。本発明の方法を用いて，偏向面を有する３つの歯を，円周上で好適には等間隔に配置する。本発明の方法によれば，接合による組み立ての容易化及び迅速化のために，部品内で内側にオフセットして配置された偏向面を有する内歯を製造することが可能である。

好適な実施形態に係る工程によれば，内歯の製造は，円錐フライスによる本発明の加工を行う前又は後の何れかに行うことができる。なお，内歯の製造は，好適にはブローチ加工又はスロット加工によって行う。

本発明によれば，内歯と引込んで配置した端面とを有する部品において，内歯の少なくとも一つの歯は，その端面に，偏向エッジから円周方向に延びる傾斜した偏向面を備えている。好適には，偏向面を有する３つの歯が，円周に等間隔に配置される。こうすることによって利点が達成され，対応する外歯を備える部品との接合によるアセンブリが容易かつ迅速になる。歯同志の突き合わせに由来する２部品間の相対回転はもはや必要なくなる。偏向面により，接合すべき部品を円周方向に滑動させて歯を対応する溝に合致させることができるので，軸線方向の接合が可能となる。

本発明の実施形態を図面に示し，詳細を以下に説明する。本明細書及び／又は図面の記載から，本発明の更なる特徴及び／又は利点は明らかである。

内歯を有する部品を軸線方向から示す正面図である。 図１に示す部品の軸線方向断面図である。 図２におけるＸ部の詳細図である。 図１におけるＹ部の詳細図である。 内歯端面に偏向面を有する内歯を示す斜視図である。

図１は部品１を軸線方向から示すものであり，この部品は，大きな内径を有する内歯２と小さな内径を有する内歯３を備えている。矢印Ｐ１，Ｐ２及びＰ３によって３つの円の円周位置が示されており，その内の１つを詳細Ｙとして図４に示す。

図２は図１による部品１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面，すなわち軸線方向断面を示す。中空円筒状の部品１は長手軸線１ａ及び端面１ｂを有する。内歯２は円錐状の端面２ａを有し，これは部品１の端面１ｂに対して軸線方向に内側にオフセットしている。部品１は，内歯２，３に対応する外歯を有する他の部品（図示せず）に導かれ，これにより両部品を互いに形状密着結合させる。接合すべき部品は，例えば自動車用の自動変速機において使用することができる。両部品の組み立て，すなわち軸線接合を容易に行うために，内歯２の端面２ａに偏向部が設けられる。これを図２に詳細Ｘとして示す。

図３は内歯２，その端面２ａならびに歯先端４ａ及び側面に配置された歯側面４ｂ，４ｃを有する軸線方向に延びる歯４の拡大詳細図を示す。歯４の端面は，２つの屋根状の相互に延びる偏向面５，６によって形成され，これらの偏向面は直線状の偏向エッジ７，すなわち「稜線」で交差する。偏向面５，６の製造に関しては，図２を参照して説明する。

部品１内に，その端面１ｂから，部品１の長手軸線１ａに平行に延びる回転軸線８ａを有する工具８を挿入する。工具８は円錐フライスで構成され，円錐形のフライスヘッド８ｂを有する。本発明に係る偏向エッジ７を有する偏向面５，６の製造方法は，下記に記載する円錐フライス８を使って行われる。

回転軸線８ａの周りを回転する円錐フライス８は，最初は軸線方向に偏心的に，すなわち半径ｅ分をもって移動させ，続いて半径ｅの円軌道上を所定の円周角度に亘ってガイドする。これにより，回転する円錐フライス８は円錐状のフライスヘッド８ｂをもって円錐状の端面２ａを製造し，端面のテーパ角度αは図面（図２）に示すとおりである。円錐フライス８は，図２に詳細Ｘとして囲まれる第１円周位置に到達すると，円軌道上で停止させた後，軸線方向で戻される。すなわち部品１から（図では右方向に）外側に出る。その後，円錐フライス８を，反対側から第１円周位置へ，生成された両加工表面が図３に示す交差線７になる程度まで移動させる。第１円周位置への反対方向での円錐フライス８のそれぞれの接近での停止によって偏向面５，６が生成される。これらの偏向面はフライスヘッド８ｂの円錐面の一部に相当する。偏向エッジ７は相互に平行に配置された２つの円錐の交差線にも相当する。上述した方法において，工具８は，交差線又は偏向エッジ７が歯の中心に，例えば図３における歯４の中心に配置されるように導く。

図１には，図３に対応する円周位置が矢印Ｐ１，Ｐ２及びＰ３によってそれぞれ示されている。全体的に内歯２の端面２ａは，偏向面５，６及び偏向エッジ７を有する，約１２０度の円周角度でオフセットした歯を備えている。よって，対応する外歯を有する図示しない対応部品と軸線結合することにより，簡易な組み立てが可能となる。接合する外歯において，図示しない歯の端面は面取りされた，すなわち屋根状の偏向面を備えている。外歯の偏向面の製造は，例えば前述したドイツ特許出願公開第３７２１９４９号公報に記載された既知の方法に従って行うことができる。

図１において，矢印Ｐ１で示される円周位置は，詳細Ｙとして図４に表示されている。したがって，図４は，軸線方向の歯４と内歯２の端面２ａも示しており，その端面は，両側に配置された偏向面５，６を有する本発明による偏向エッジ７を備えている。前述したとおり，偏向面５，６はフライスヘッド８ｂの円錐面の一部に相当し，よって凹状である。

図５は，歯４の本発明による偏向面５，６を有する内歯２を示す斜視図であり，本図においても図３及び図４で使用した符号と同一の符号を使用する。凹状の偏向面５，６は，円錐状の端面２ａからエッジ５ａ及び６ａで区切られている。したがって，エッジ５ａ及び６ａは，円錐フライス８(図２)について，半径ｅの円軌道に沿う動きを停止させ，部品から離れるように軸線方向外向きへの動きを生じさせる位置を規定するものである。

１ 部品
１ａ 長手軸線１ｂ 端面
２ 内歯
２ａ 端面
３ 内歯
４ 歯
４ａ 歯先端
４ｂ 歯側面
４ｃ 歯側面
５ 偏向面
６ 偏向面
７ 偏向エッジ（交差線）
８ 円錐フライス
８ａ 回転軸線
８ｂ フライスヘッド
α 円錐角度
ｅ 半径
Ｐ１ 第１円周位置
Ｐ２ 第２円周位置
Ｐ３ 第３円周位置

Claims (11)

1. 偏向面（５，６）を有する内歯（２）を製造する方法であって，該内歯（２）が，端面（１ｂ）を有する部品（１）に配置され，かつ，長手軸線（１ａ）及び端面（２ａ）を有し，その内歯の端面が前記部品（１）の端面（１ｂ）に対して該長手軸線方向でオフッセットして配置されている場合に，該内歯の端面（２ａ）を，該長手軸線（１ａ）に平行な工具軸線（８ａ）の周りで回転可能な円錐形の工具（８）で切削加工し，その際に該回転工具（８）を該長手軸線（１ａ）と同軸に配置された円軌道に沿ってガイドすることを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において，次に該工具（８）を所定の円周角度に亘り軸平行に移動させて前記円軌道上の第１円周位置（Ｐ１）に到達させた後，軸平行に復帰移動させることを特徴とする方法。
3. 請求項２に記載の方法において，該工具（８）を特定の円周角度に亘って軸平行に移動させた後，反対方向から第１周方向位置（Ｐ１）まで導き，内歯の端面（２ａ）における切削加工された前記偏向面（５，６）に，歯の輪郭（４，４ａ，４ｂ，４ｃ）の中心に配置される交差エッジ（７）を形成することを特徴とする方法。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の方法において，切削加工を，円錐フライス（８，８ｂ）を使用するフライス加工によって行うことを特徴とする方法。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の方法において，前記内歯（２）を，円錐フライス（８）で加工を行う前又は後に製造することを特徴とする方法。
6. 請求項５に記載の方法において，前記内歯（２）を，ブローチ加工又はスロット加工によって製造することを特徴とする方法。
7. 内歯（２）と，前記部品端面（１ｂ）に対してオフセットして配置された端面（２ａ）とを備える部品であって，内歯が円周上に配置された複数の，請求項１〜６の何れか一項に記載の方法によって製造された歯を含む部品において，前記内歯（２）は少なくとも一つの歯（４）を有し，該歯の端面が偏向エッジ（７）から延在する２つの偏向面（５，６）によって屋根形に形成されていることを特徴とする部品。
8. 請求項７に記載の部品において，前記偏向エッジ（７）は，前記長手軸線（１ａ）を含む平面内に延在する直線であることを特徴とする部品。
9. 請求項８に記載の部品において，前記直線（７）は，前記長手軸線（１ａ）に対して垂直な平面に対して傾斜していることを特徴とする部品。
10. 請求項７〜９の何れか一項に記載の部品において，前記偏向面（５，６）は凹状であり，かつ，前記内歯（２）の前記長手軸線（１ａ）に平行な回転軸線（８ａ）を有する円錐面の一部に相当することを特徴とする部品。
11. 請求項７〜１０の何れか一項に記載の部品において，前記内歯（２）の円周上において，偏向面（５，６）を有する３つの歯（４）が，好適には等間隔に配置されていることを特徴とする部品。

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