JP4291916B2 - Toothed ring and method for forming convex teeth thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のアンチロックブレーキシステム(ABS)のセンサリング等に好適な歯付リング及びその凸歯成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
トラックや乗用車等の車両においてはアンチロックブレーキシステム(ABS)が搭載されている。これにおいては、車軸の回転速度を検出してブレーキ制御を行うため、車軸にセンサリングが取り付けられている。
【0003】
本出願人は以前、この種のセンサリングに好適な歯付リングの提案を特願平7-332495号(特開平9-150234号公報)において行った。図6に示すようにこの歯付リング1は、全体が鋼板等磁性を持つ板材2で一体に形成され、車軸等への圧入部分である円筒部3と、その上端位置から径方向外方に広がるフランジ部4とを有する。フランジ部4がせん断加工されて凹凸状に成形され、その凹部表面から複数の凸歯6が所定高さ突出される。凸歯6は周方向等間隔で複数設けられる。
【0004】
車軸回転速度の検出に際しては、フランジ部4の表面部(上面部)に対向して磁気センサMが設置され、磁気センサMが凸歯6の通過毎にパルスを発生する。これにより図示しない制御装置で時間当たりのパルス数をカウントし、車軸回転速度を割り出すことができる。
【0005】
この歯付リング1の製造方法としては、図4に示すようなリング状板材21を素材として用い、これを図5に示す如くバーリング加工し、円筒部3とフランジ部4とを設ける。そして図7に示すように、フランジ部4を凹凸状の金型22,23で表裏側から挟み込んでせん断加工、特に半せん断加工する。こうするとフランジ部4には凸歯6と、凸歯6間の凹部7とが同時形成され、製品である歯付リング1が完成する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、歯付リング1では、凹部表面からの凸歯6の高さhはできるだけ高い方が回転検出精度上望ましい。しかし、素材厚さtの中間付近でせん断を止めてしまう半せん断による凸歯成形方法だと、凸歯6の高さhは素材厚さtより小さい範囲に制限されてしまい、それ程高くできない。特に軽量化のため素材厚さtを薄くすることを考えた場合、凸歯6の高さhが益々低くなり、回転検出に一層不利となる。
【0007】
そこで、本発明の目的は、凸歯の高さを高くすることができ、回転検出、軽量化に有利な歯付リング及びその凸歯成形方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、凸部と凹部とが周方向に沿って交互に設けられた上型と下型により板材からなるフランジ部を表裏側から挟み込んでせん断加工して凹凸状に形成し、上記フランジ部の凹部表面から所定高さ突出する凸歯を一体に設けた歯付リングであって、上型の凹部よりも下型の凹部を材料を逃がすために高さ方向の深さを深く形成すると共に、上記せん断加工時に下型の凸部を上型の凹部内に且つ上型の凸部を下型の凹部内にそれぞれ一部を入り込ませることにより上記フランジ部の凸歯と凹部との間の材料を高さ方向に引き伸ばし、該材料で上記フランジ部の凸歯と凹部とを連結して上記凸歯の底面の高さ位置を上記凹部表面より高くしたことを特徴とする。
【0010】
上記上型と下型の凸部先端の角部を断面アール状とすることにより上記フランジ部の凸歯と凹部とを滑らかに連結することが好ましい。
【0011】
また本発明は、凸部と凹部とが周方向に沿って交互に設けられた上型と下型により板材からなるフランジ部を表裏側から挟み込んでせん断加工して凹凸状に形成し、上記フランジ部の凹部表面から所定高さ突出する凸歯を一体に設ける歯付リングの凸歯成形方法において、上型の凹部よりも下型の凹部を材料を逃がすために高さ方向の深さを深く形成すると共に、上記せん断加工時に下型の凸部を上型の凹部内に且つ上型の凸部を下型の凹部内にそれぞれ一部を入り込ませ、これにより上記フランジ部の凸歯と凹部との間の材料を高さ方向に引き伸ばし、該材料で上記フランジ部の凸歯と凹部とを連結して上記凸歯の底面の高さ位置を上記凹部表面より高くすることを特徴とする。
【0012】
上記上型と下型の凸部先端の角部を断面アール状とすることにより上記フランジ部の凸歯と凹部とを滑らかに連結することが好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0014】
実施形態にかかる歯付リングの全体構成は図6に示す通り従来同様である。即ち、歯付リング1は板材2を用いて一体に形成される。板材2は磁性材料からなり、ここでは鋼板とされる。なおステンレス板等、他の金属板等も可能である。板材2の素材厚さは 2.0〜4.0mm 程度である。それ故汎用プレス機のみで容易且つ安価に製造できる。
【0015】
歯付リング1は、車軸等への圧入部分である円筒部3と、その上端位置から径方向外方に広がるフランジ部4とを一体に有する。これら円筒部3とフランジ部4との成形は前述のバーリング加工による。フランジ部4は後述するせん断加工により全周凹凸状に成形される。特にフランジ部4の表面側(上側)に複数の凸歯6が周方向等間隔で設けられる。図2に示すように、各凸歯6の間に凹部7が設けられ、この凹部7表面から凸歯6が所定高さH突出されている。
【0016】
凸歯6の成形方法について以下詳述する。これにおいては、図1に示すように、上下一対の凹凸状の金型を用いる。上型8は昇降型で、下型9は固定型である。各型8,9に凸部8a,9aと凹部8b,9bとが周方向に沿って交互に設けられ、一方の型8(9)の凸部8a(9a)が他方の型9(8)の凹部9b(8b)内に入り込めるようになっている。
【0017】
両型8,9の凸部8a,9a先端の角部10a,10bは、所定のアール径Ra,Rbを有する断面アール状とされる。また上型8において、凹部8b頂面と凸部8a側面とがなす角部11aは、その断面がほぼ角状となる微小なアール形状とされる。これは図2に示すように、凸歯6の角のエッジをシャープに仕上げるためである。一方、図2に示すように、下型9における凹部9bの底部付近は成形に関与しない。このため凹部9bの底部の角は削り出し及び研磨、又は放電加工及び研磨による自然なアール形状とされている。
【0018】
両型8,9の凸部8a,9aは若干の抜き勾配が付けられ、テーパ状とされている。これは成形時の静水圧付加や型抜きを容易にするためである。上型8の凹部8bより下型9の凹部9bの方が高さ方向の深さが深い。これは図2に示すように下型9の凹部9b内で材料を逃がすためである。
【0019】
図1に示すように、凸歯成形に際しては、上型8を上昇させておき、下型9の凸部9a上にフランジ部4を載せる。フランジ部4は凸歯加工側である表面側を上にしてセットする。次に、この状態で上型8を下降させ、上型8と下型9とでフランジ部4を表裏側から挟み込んでせん断加工後、押圧成形する。図2に示すように上型8の下降は、上型8の凸部8aの先端が下型9の凹部9b内に僅かに入り込むまで行う。こうすると自ずと、下型9の凸部9aの先端が上型8の凹部8b内に僅かに入り込むようになる。つまり両型8,9の凸部8a,9a同士が高さ方向に僅かにオーバーラップする。
【0020】
下型9の凸部9aがフランジ部4の材料を上型8の凹部8b内に積極的に押し込む。これにより材料が凹部8b内で押圧成形され、凹部8bの内面形状に沿った断面四角状の凸歯6が出来上がる。一方、上型8の凸部8aが凸歯6間の材料を下型9の凹部9b内に押し込む。これによりフランジ部4の凹部7が成形される。凹部7の表面13と両側面14とが上型凸部8a下面と下型凸部9a側面とでフラット面に成形される。一方、凹部7の成形時に材料が下方に逃がされるため、凹部7の下面は下にダレた形状となる。
【0021】
両凸部8a,9aの角部10a,10bの間に隙間があるため、凸歯6及び凹部7の成形時に凸歯6及び凹部7間の材料12が隙間内を塑性流動し、高さ方向に引き伸ばされる。この引き伸ばされた材料12により凸歯6と凹部7との連結状態が保たれ、かつ、凸歯6の全体が凹部表面13より上方に位置される。凸歯6の底面15の高さ位置は凹部表面13より高くなる。
【0022】
こうして凸歯6と凹部7の成形を終えれば製品としての歯付リング1が完成する。後は上型8を上昇させて製品を取り出せばよい。
【0023】
この歯付リング1では、凹部表面13からの凸歯6の高さHが凸歯6の厚さTより大きい。つまり材料12を高さ方向に引き伸ばした分、凸歯6を高くできる。これにより従来の半せん断の場合に比べ、凸歯を高くすることができ、回転検出に有利となる。また凸歯6を高くできる分、素材厚さT0 (図1参照)を薄くすることができ、軽量化にも有利となる。凸歯6と凹部7とが材料12によって連結されるため、リング全体の剛性が確保される。材料12は、凸歯6の底部両側の角部と、凹部7の上端両側の角部とを連結している。材料12を断面アール状の角部10a,10bでかたどるため、凸歯6と凹部7とが滑らかに連結され強度上有利となる。
【0024】
このように、本発明ではせん断ストロークを従来より大きくとり、材料が切れる直前即ち完全せん断の直前でせん断を止めている。そしてこのときの材料の塑性伸びを利用して凸歯6と凹部7を連結し、且つ凸歯6を凹部7の上方に位置付けている。
【0025】
なお、完成後の歯付リング1では、凸歯6が密閉鍛造されているためその厚さTは素材厚さT0 より若干薄くなるのが普通である。またこの分の材料が凹部7に移動するので、凹部7の厚さT1 は素材厚さT0 より若干厚くなるのが普通である。
【0026】
ところで、図3に示すように、下型9の凸部9aの頂面16を凹部8b側に向かって膨出させ、材料をより積極的に凹部8b内に押し込むようにしてもよい。ここでは凸部9aの頂面16が断面アール状に膨出される。こうすると、凸歯6の底面15が断面アールの凹面に形成され、凸歯6の高さHは、凸歯6の最小厚さTmin との関係では益々高くなり、一層の素材薄肉化を期待できる。
【0027】
本発明の実施形態は上述のものに限られない。例えば、本実施形態では円筒部に対しフランジ部を径方向外側に設けたが、径方向内側に設けてもよい。円筒部を段付き形状とすることもできる。本発明の歯付リングはABS用センサリングに好適だが、他にも様々な適用例が考えられる。
【0028】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【0029】
(1) 凸歯の高さを高くすることができ、回転検出に有利となる。
【0030】
(2) 素材を薄肉化でき、軽量化に有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す縦断面図で、凸歯成形前の様子を示す。
【図2】本発明の実施形態を示す縦断面図で、凸歯成形後の様子を示す。
【図3】本発明の別の実施形態を示す縦断面図で、凸歯成形後の様子を示す。
【図4】リング状板材を示す斜視図である。
【図5】円筒部及びフランジ部を形成した中間成形品を示す斜視図である。
【図6】歯付リングの全体斜視図である。
【図7】従来の凸歯成形方法を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 歯付リング
2 板材
4 フランジ部
7 凹部
8 上型
8b 凹部
9 下型
9a 凸部
12 材料
13 表面
15 底面
H 凸歯の高さ
T 凸歯の厚さ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a toothed ring suitable for a sensor ring or the like of an antilock brake system (ABS) for a vehicle and a method for forming a convex tooth thereof.
[0002]
[Prior art]
Vehicles such as trucks and passenger cars are equipped with an antilock brake system (ABS). In this case, in order to perform brake control by detecting the rotational speed of the axle, a sensor ring is attached to the axle.
[0003]
The present applicant has previously proposed a toothed ring suitable for this type of sensor ring in Japanese Patent Application No. 7-332495 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-150234). As shown in FIG. 6, the toothed ring 1 is integrally formed of a plate member 2 having magnetism such as a steel plate, and a
[0004]
When detecting the axle rotation speed, the magnetic sensor M is installed facing the surface portion (upper surface portion) of the
[0005]
As a manufacturing method of the toothed ring 1, a ring-
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the toothed ring 1, it is desirable in terms of rotation detection accuracy that the height h of the
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a toothed ring that can increase the height of convex teeth and is advantageous for rotation detection and weight reduction, and a method for forming the convex teeth.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a flange portion made of a plate material is sandwiched from the front and back sides by an upper mold and a lower mold in which convex portions and concave portions are alternately provided along the circumferential direction, and is formed into an uneven shape by shearing. the met toothed ring provided from the recess surface integrally predetermined height protruding convex tooth, as well as deeper in the height direction of the depth to the escape of material to the lower die recess than the recess of the upper die , between the protruding teeth and the concave portion of the flange portion by causing enter each part in the recess of the lower mold projections of and upper die in a recess of the upper die and the convex portion of the lower mold during the shearing stretching the material in the height direction, with material and connects the protruding teeth and a concave portion of the flange portion, characterized in that the height position of the bottom surface of the protruding teeth were higher than the recess surface.
[0010]
It is preferable to smoothly connect the convex teeth of the flange portion and the concave portion by making the corners of the convex ends of the upper die and the lower die round .
[0011]
The present invention, the flange portion and the convex portion and the concave portion is made of a plate material by the upper and lower molds provided alternately along the circumferential direction is formed in an uneven shape by shearing sandwich from the table back, the flange In a convex tooth molding method for a toothed ring in which convex teeth projecting a predetermined height from the concave surface of the part are integrally formed, the depth in the height direction is made deeper in order to allow the material in the concave part of the lower mold to escape from the concave part of the upper mold. and forming, respectively allowed to enter a part in the lower mold recess projections of and upper die in a recess of the upper die and the convex portion of the lower mold during the shearing, thereby protruding teeth and a concave of the flange portion stretching the material between the parts in the height direction, and characterized in that in the material by connecting the protruding teeth and a concave portion of the flange portion of the height position of the bottom surface of the protruding teeth higher than the recess surface To do.
[0012]
It is preferable to smoothly connect the convex teeth of the flange portion and the concave portion by making the corners of the convex ends of the upper die and the lower die round .
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0014]
The overall configuration of the toothed ring according to the embodiment is the same as that of the prior art as shown in FIG. That is, the toothed ring 1 is integrally formed using the plate material 2. The plate material 2 is made of a magnetic material, and here is a steel plate. Other metal plates such as a stainless steel plate are also possible. The material thickness of the plate 2 is about 2.0 to 4.0 mm. Therefore, it can be manufactured easily and inexpensively with only a general-purpose press.
[0015]
The toothed ring 1 integrally includes a
[0016]
The method for forming the
[0017]
The corners 10a and 10b at the tips of the
[0018]
The
[0019]
As shown in FIG. 1, when forming convex teeth, the
[0020]
The
[0021]
Since there is a gap between the corners 10a, 10b of both the
[0022]
When the formation of the
[0023]
In the toothed ring 1, the height H of the
[0024]
Thus, in the present invention, the shear stroke is made larger than before, and the shear is stopped immediately before the material is cut, that is, immediately before the complete shear. And the
[0025]
In the toothed ring 1 after completion, since the
[0026]
By the way, as shown in FIG. 3, the
[0027]
Embodiments of the present invention are not limited to those described above. For example, in the present embodiment, the flange portion is provided on the radially outer side with respect to the cylindrical portion, but may be provided on the radially inner side. A cylindrical part can also be made into a stepped shape. Although the toothed ring of the present invention is suitable for an ABS sensor ring, various other application examples are conceivable.
[0028]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following excellent effects.
[0029]
(1) The height of the convex teeth can be increased, which is advantageous for rotation detection.
[0030]
(2) The material can be thinned, which is advantageous for weight reduction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention, showing a state before convex tooth molding.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention, showing a state after convex tooth molding.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the present invention, showing a state after convex tooth molding.
FIG. 4 is a perspective view showing a ring-shaped plate member.
FIG. 5 is a perspective view showing an intermediate molded product in which a cylindrical portion and a flange portion are formed.
FIG. 6 is an overall perspective view of a toothed ring.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a conventional convex tooth forming method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Toothed ring 2 Plate |
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