JP4776924B2 - ドーム形支持面を備えた軸を製作するための方法、及びこのような軸を備えた装置 - Google Patents

Description

本発明は、ドーム形支持面を備えた軸を製作するための方法、及びこのような軸を備えた装置、並びにこれらの方法及び装置に従って製作された軸を製作するための装置に関する。

国際公開第０１／６５６６８号公報によれば、例えばウィンドウ、スライド式ルーフ又はシートをスライドさせるために使用される装置は公知である。可動子軸における不都合な長さの遊びを避けるために、少なくとも１つの端部において、緩衝ゴムをケーシングの切欠内に押し込むことが提案されている。可動子軸はその端部でドーム形支持面を有しており、このドーム形支持面はストッパディスクで支えられていて、このストッパディスクは緩衝ゴムに押し付けられる。

このようなドーム形支持面は、一般的な形式で電動モータを組み立てる前に、回転切削又は研削によって可動子軸の端部に形成される。次いでドーム形支持面は、高い表面品質を得るために研磨され、次いで硬化され、それによってドーム形支持面は電動モータを組み付ける際に傷つけられないようになっている。この方法は作業が非常に面倒でコストがかかる。

発明の利点
請求項１の特徴を有する本発明による方法は、ドーム形支持面を１回の作業段階で冷間成形によって一体成形する際に、高価値で耐摩耗性の表面が得られる、という利点を有している。プロセス段階における研磨及び硬化は、完全に省くことができる。何故ならば、このような表面は材料押し退け(Materialverdraengung)によって１回の作業段階で形成され、しかも、この方法段階は好都合な形式で可動子を組み付けた後で実施することができるからである。

従属請求項に記載した特徴によって、請求項１に記載した方法の有利な実施態様が可能である。回転するロール工具が軸の外周を転動するロール成形法によって成形を実施することが、製造技術的に特に簡単である。これによって、非常に正確な寸法で左右対称のドーム形支持面を製作することができる。しかも工具を転動させることによって、長い工具耐用年数及び滑らかな工作物表面が得られる。

この場合、材料成形は、成形ロールを螺旋状のライン上で傾倒させる間に行われるので、傾倒を大きくするにつれて、軸の材料が連続的に半径方向及び軸方向に押しやられる。このような連続的な流れ作業によって、ドーム形支持面の非常に滑らかで硬い表面を生ぜしめる。

傾倒時における軸の軸線と成形ロールの軸線との交点を選択することによって、ドーム形支持面の曲率半径は軸の軸方向軸受の要求に応じて製作される。従って成形ロールの作業面によって任意の曲率半径が成形される。

可動子軸を組み付ける前に可動子の端部に段部若しくは傾斜面（Phase)を形成し、それによって、軸に対して成形ロールを押し付ける作業と協働して、ドーム形支持面の直径が得られる。この面は、軸の材料が軸の変形時に変位するのを保証し、それによって変形容積及び変形時間が減少されるようになっている。

ドーム形支持面を電動モータの前進した組み立て段階において実施し、その後で既に種々異なる構成部分が可動子軸に固定されるようにすれば、有利である。何故ならば、この場合には、ドーム形支持面の表面が組み立て時に損傷を受けることがないからである。

さらに、軸上にウォームを転動させる前にドーム形支持面を成形すれば有利である。何故ならばそのようにすれば、ウォームはドーム形支持面製作の成形ヘッド内に受容される際に、又は可動子軸の固定時に損傷を蒙ることがないからである。

独立請求項９に記載した特徴部を有する、自動車の可動な部分を調節するための本発明による装置は、成形ロールによって一体成形されたドーム形支持面によって、長い耐用年数に亘って耐摩耗性で安価な、しかもドーム形支持面の表面粗さが１マイクロメートルよりも小さい、可動子軸の軸方向の支承部が実現された、という利点を有している。

独立請求項１０に記載した特徴部を有する本発明による軸を製作するための本発明による装置は、回転線に対して成形ロールを軸方向で調節及び傾倒させることによって、方法技術的に安価に、１つの組み立てラインに組み込むことができる、という利点を有している。

図面
本発明による装置の実施例が図面に示されていて、以下に詳しく説明されている。

図１は、可動に配置された部分を調節するための装置の断面図、
図２は、本発明による方法に従って軸を製作するための装置、
図３は、図２に示したドーム形支持面の拡大断面図である。

実施例の説明
図１には、調節装置１０が示されており、この調節装置１０は、モータ１２と、伝動装置１４を包囲する複数の部分より成るケーシング１６とを有している。モータ１２は電気式に整流され、可動子１８と整流子２０と、複数箇所で支承されている可動子軸２２とを有している。この可動子軸２２は、伝動装置１４の領域まで延在している。可動子軸２２にはウォーム２６が配置されていて、このウォーム２６は歯列２５を介してウォーム歯車２４と連絡している。可動子軸２２は、その端部２８及び３０において、長手方向でストッパディスク３２，３４を介して、並びに緩衝ゴム３６を介してケーシング１６に、若しくはケーシングの部分で支えられている。可動子軸２２の一方の端部３８には、材料押し退け手段によってドーム形支持面４０が一体成形されている。ドーム形支持面４０の曲率半径４２は、可動子軸２２がストッパディスク３２に押し付けられる面の大きさを規定する。この面が小さければ小さい程、摩擦損失は小さくなるが、摩耗は増大して当接面は低下する。従って、ドーム形支持面４０の曲率半径４２は、小さい摩擦とわずかな摩耗とが互いに良好に妥協し合うように設定されている。しかも、ドーム形支持面４０のドーム高さは、耐用年数全体に亘って曲率半径４２を介して次のように選定される。つまり、ドーム形支持面４０が、（大抵の場合プラスチックより成る）ストッパディスク３２内に、ドーム形支持面４０の曲率半径４２を制限するドームホイール４１がストッパディスク３２に接触するような深さで、食い込まない程度の寸法に選定される。

図２には、軸２２を製作するための装置を用いた本発明による方法が示されている。可動子軸２２が例えば図示していない（例えば回転可能に支承された軸２２を受容するためのガイドスリーブを有する）グリッパによって保持される前に、軸２２には、既に複数の構成部分４４、例えば可動子１８、整流子２０又はリングマグネット２１が組み付けられている。成形装置５０は、主として、成形ヘッド５４を回転させる駆動装置５２より成っている。成形ヘッド５４は、弁調節ユニット６０によって軸方向に調節され、ベルクランク６２を介して成形ロール５６を成形ヘッド５４の中央の回転軸線５８に対して傾倒させる。この実施例では、回転軸線５８は可動子軸２２の軸線６４と合致している。成形ヘッド５４が回転軸線５８を中心にして回転せしめられる間、成形ロール５６は可動子軸２２の端部２８に当て付けられ、成形ロール５６が可動子軸２２の軸線６４に対して傾けられる。この場合、成形ロール５６は、点状の成形領域６８において可動子軸２２の軸方向の作業面６６と接触する。この成形領域６８は、矢印方向５５で示した回転時に及び、矢印方向８０で示した作業面６６の傾倒時に、螺旋状のラインに沿って延在している。この場合、可動子軸２２の材料は軸線６４から半径方向で外方に及び軸方向で可動子１８に向かって押しやられ、これによってドーム形支持面４０の湾曲された表面が可動子軸２２に成形される。材料の冷間成形によって、表面材料が圧縮され、ひいては１マイクロメートルより小さい表面粗さが得られる。

図３には図２に示したドーム形支持面４０の拡大図が示されており、この場合、可動子軸２２に、ドーム形支持面を成形する前に段部若しくは傾斜面（Phase)７０が形成され、この傾斜面７０によって、成形ロール５６による材料変形のための相応の自由室７１が得られる。傾斜面７０は、図示の実施例では２段階に形成されているが、真っ直ぐに延びる傾斜面７０を形成してもよい。傾斜面７０の半径方向の寸法７２は、成形ロール５６の加えようとする圧着力に関連して、ドーム形支持面４０の直径７４（例えば３ミリメートルから４ミリメートル）を所定の限界内で規定する。何故ならば材料は傾斜面７０の自由室７１内に任意の深さで侵入成形されることができるからである。ドーム形支持面４０の表面の湾曲は、曲率半径７６を有しており、この曲率半径７６は、可動子軸２２の軸線６４上の傾倒点７８を中心にして成形ロール５６の軸方向の作業面６６を矢印８０に傾倒させることによって生ぜしめられる。この場合、成形ロール５６は、矢印８０に従って例えば−５°から＋２０°の角度範囲８２に亘って傾けられる。曲率半径７６は、成形ロール５６の旋回曲率半径よりも一般的に小さい。何故ならば、軸２２は、成形プロセス中に軸方向の応力を受けおり、永久的に押し戻されているからである。

本発明の別の変化実施例では、回転する成形ロール５６は定置に配置されていて、軸２２の端部２８は成形ロール５６の作業面６６に押し付けられ、所定の傾倒角度８２だけ軸線６４に対して傾けられている。

本発明による方法の別の変化実施例では、軸２２はその軸線６４を中心にして、成形ロール５６の定置の作業面６６に当て付けられ、可動子軸２２か又は成形ロール５６が傾倒角度８２だけ傾けられる。

この、本発明の方法の変化実施例においては、軸２２の端部２８が作業面６６に対して回転し、これらの面（端部２８及び作業面６８）は、互いに連続的に傾けられる。これによって、材料押し退けによって、ドーム形支持面４０の比較的高品質の表面が得られる。この表面は、両端部３８，３９の一方に又は両方に一体成形される。

別の実施例では、材料押し退け方法として湾曲された型押し工具（Stempelwerkzeug）を、軸２２の端部２８，３０に対して圧力下で移動させるようになっており、この場合、この移動運動は必ずしも回転運動である必要はない。

有利な形式で、本発明の方法は電気式の電動駆動ユニットを製作するために用いられるが、これに限定されるものではない。本発明は、以上の実施例のそれぞれの特徴を有しているか、又は種々異なる実施例の特徴を任意の組み合わせを有していてもよい。

可動に配置された部分を調節するための装置の部分的な断面図である。 本発明による方法に従って軸を製作するための装置の断面図である。 図２に示したドーム形支持面の拡大断面図である。

Claims (10)

1. 少なくとも１つの軸支承部によって保持される軸（２２）を製作するための方法であって、前記軸（２２）の少なくとも一方の端部（２８，３０）に、軸方向の当接面（３２，３４）で支えられる、湾曲されたドーム形支持面（４０）を、冷間成形によって一体成形する方法において、
   前記ドーム形支持面（４０）に、前記軸（２２）の軸線（６４）上で傾倒点（７８）に対する作業面（６６）の間隔によって規定される曲率半径（７６）を一体成形し、
   前記軸（２２）を受容するための、回転可能に支承されたガイドスリーブによって前記軸（２２）を保持する前に、前記軸（２２）に、複数の構成部分を組み付け、
   成形ヘッド（５４）を、弁調節ユニット（６０）によって軸方向（６３）に調節して、ベルクランク（６２）を介して成形ロール（５６）を成形ヘッド（５４）の中央の回転軸線（５８）に対して傾倒させる、
   ことを特徴とする、軸を製作するための方法。
2. 前記成形ロール（５６）を、前記作業面（６６）の回転時及び傾倒時に、螺旋状のラインに沿って延在する点状の成形領域（６８）において可動子軸としての軸（２２）の軸方向の作業面（６６）と接触させる、請求項１記載の方法。
3. ドーム形支持面（４０）を成形するために、成形ロール（５６）を前記軸（２２）の端部（２８）に当てつけ、かつ成形ロール（５６）を前記軸（２２）の軸線（６４）に対して傾けることによって前記冷間成形を実施する、請求項１又は２記載の方法。
4. 成形ロール（５６）の作業面（６６）と軸（２２）の端部（２８，３０）とを、それぞれ互いに回転軸線（５８）及び軸線（６４）を中心にして相対的に回転させ、端部（２８，３０）と作業面（６６）とを互いに相対的に軸方向で調節し、成形ロール（５６）を前記軸（２２）の軸線（６４）に対して傾けることによって前記端部（２８，３０）と作業面（６６）とを互いに相対的に傾ける、請求項３記載の方法。
5. 前記軸の端部（２８，３０）を作業面（６６）に対して可変に当て付けることによって軸（２２）の材料を軸方向及び／又は半径方向に流動させ、それによってドーム形支持面（４０）の圧縮された滑らかな表面を形成する、請求項４記載の方法。
6. 少なくとも１つのドーム形支持面（４０）を一体成形する前に、前記軸（２２）に少なくとも１つの傾斜面（７０）を形成する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. まず少なくとも１つの構成部分（４４，１８，２０，２１）を軸（２２）に組み付け、次いで少なくとも１つのドーム形支持面（４０）を一体成形する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 少なくとも１つのドーム形支持面（４０）の一体成形を、軸（２２）にウォーム（２６）を一体成形する前に実施する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 自動車に所属する可動な部分を調節するための装置であって、ケーシング（１６）と、電動モータ式の駆動装置（１０）の可動子軸（２２）として構成された軸を有する電気式の駆動モータ（１２）と、この駆動モータ（１２）に後置された伝動装置（１４）とを有しており、該ウォーム歯車伝動装置が可動子軸（２２）を介して駆動モータ（１２）に作用接続されていて、少なくとも１つのドーム形支持面（４０）を一体成形する前に、可動子軸（２２）に少なくとも１つの傾斜面（７０）が形成されており、この場合、前記可動子軸（２２）が請求項１から７までのいずれか１項記載の方法に従って製作されるようになっている形式のものにおいて、
   可動子軸（２２）の少なくとも１つの端部（２８，３０）に、ドーム形支持面（４０）が冷間成形によって一体成形されていて、このドーム形支持面（４０）が当接面（３２，３４）を介してケーシング（１６）に対して支えられていることを特徴とする、自動車に所属する可動な部分を調節するための装置。
10. 電気モータ式の駆動装置（１０）の可動子軸（２２）を製作するための装置において、
    前記可動子軸（２２）が、該可動子軸（２２）を受容するための、回転可能に使用されたガイドスリーブを有するグリッパによって保持されており、前記装置（５０）が、回転軸線（５８）を中心にして回転する、成形ロール（５６）を備えた成形ヘッド（５４）と、前記回転軸線（５８）に対して成形ロール（５６）を軸方向及び／又は半径方向で調節及び傾倒させるための少なくとも１つの調節ユニット（６０，６２）を有していることを特徴とする、可動子軸（２２）を製作するための装置。

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