内歯と外歯とを有する部品、及び、当該部品を製造するための方法

专利摘要:
本発明は、内歯（３）と外歯（６）とを有する部品に関している。本発明の部品（７）は、内歯（３）を有する本体部（２）と、外歯（６）を有するシートメタル部（５）と、を備えている。シートメタル部（５）は、本体部（２）に対して、接線方向にも径方向にも、噛み合い式に結合されている。
公开号:JP2011513660A
申请号:JP2010548050
申请日:2009-01-29
公开日:2011-04-28
发明作者:クリスチャン、バウアー；クレメンス、アダムスキー；トビアス、ビューヒナー；ペーター、ヘーネ；ボルフガング、ミュラー；マルティン、マイヤー
申请人:ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフトＺｆ Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈｓｈａｆｅｎ Ａｇ；
IPC主号:F16H57-08

专利说明:

[0001] 本発明は、特許請求の範囲の請求項１の上位概念に従う、内歯と外歯とを有する部品に関し、また、特許請求の範囲の請求項１５の上位概念に従う、前記部品を製造するための方法に関している。]
背景技術

[0002] 本件出願人による別の特許出願ＤＥ１０２００７０２１１９４．７によって、内歯と外歯とを有する部品が開示されている。それは、本体部と、シート部として形成された追加部と、からなる混成部材として製造されている。この構成部品は、好ましくは、遊星歯車装置の内ば歯車として形成され、シート部は、シフト要素のディスクのためのディスクキャリヤとして形成される。そのために、シート部は、対応するピックアップ用外形部（Mitnahmeprofil）を有している。]
[0003] 独国特許第２３１０２８８号明細書から、内ば歯車を有する遊星歯車装置が知られている。それは、リングギヤとして形成され、遊星歯車と係合している。このリングギヤは、回転方向には噛み合い式にドラム（Trommel）に結合されており、軸方向にはストッパ部材を介して当該ドラムに対して固定されている。回転方向のピックアップ（連れ回り）は、径方向外側に配置されたリングギヤ上の歯部を介して生じる。当該歯部が、ドラムの突出部（Ausbuchtungen）に係合している。リングギヤを有するドラムは、内ば歯車としてのみ作用し、ディスクキャリヤとしては形成されていない。]
[0004] 前記の公知のドラムにも、前記の別出願のディスクキャリヤにも、以下のような欠点がある。すなわち、ピックアップ用外形部が装備されたシート部は、接線方向にも径方向にも、相対的に強度が弱く、すなわち、形状安定性が小さい。従って、高い回転数の場合、遠心力の影響を受けて、「開く」ように傾斜し（変形し）、すなわち、外形が平坦化するようにその直径が大きくなってしまう。そのようなシート部は、従って、回転に対する固定性能が良くない。]
[0005] 本発明の課題は、当該明細書の導入部で述べた類の構成部品であって、高い回転数に対しても耐久性に優れその形状を維持できるような構成部品、を提供することである。本発明の更なる課題は、そのような構成部品を製造するための、経済的な製造を許容するような方法を提供することである。]
[0006] 本発明の課題は、特許請求の範囲の請求項１に記載された特徴によって解決される。]
[0007] 本発明によれば、シート部が、本体部に対して、接線方向にも径方向にも噛み合い式に結合される。径方向の噛み合いによって、シート部は、遠心力の影響下での変形が防止され、より頑丈な本体部によってその位置姿勢に保持される。これにより、本発明の構造部品の回転に対するより高い固定性能が達成される。]
[0008] 有利な実施の形態では、シート部の外歯は、ピックアップ用外形部として形成されている。当該ピックアップ用外形部には、本体部に配置された対応するピックアップ対応歯が噛み合い式に係合される。本体部のピックアップ対応歯は、その全周に亘ることは無いが、その周上の特定の扇形部分の各々に分布され得る。本体部とシート部との間の噛み合い式の結合によって、両部材間のトルク伝達が保証される。]
[0009] 有利な実施の形態では、本体部のピックアップ対応歯は、複数の歯を有している。当該複数の歯は、歯のベース部において、アンダーカットされている。これにより、歯のべース部の両方の側において、溝が形成されている。歯のベース部の当該溝ないしアンダーカット領域に、シート部のピックアップ用外形部が係合して、径方向の噛み合い式結合が形成されるようになっている。シート部は、そのピックアップ用外形部によって、本体部のピックアップ対応歯の外郭上にぴったりと適合し、隣接する歯の間にそれぞれ、燕尾形結合（Schwalbenschwanzverbindung）を形成する。この結合態様は、例えば高い回転数の場合の遠心力影響下で、シート部の径方向移動を防止する。このような径方向の固定によって、構造部品の回転に対する高い固定性能という利点が達成される。]
[0010] 有利な実施の形態では、シート部の本体部への取り付けの後で、ピックアップ用外形部が、再成形加工（Umformung）によって、特には材料の引き延ばしによって、接線方向にアンダーカット領域に押し込まれ得る。これにより、噛み合い式の堅固な結合が両側で生じる。それは、シート部の塑性変形に基づいて、永続的である。同時に、当該両部分の摩擦により、シート部の本体部に対する軸方向固定が生じる。]
[0011] 更に有利な実施の形態では、当該部品は、２つの機能を有する。一方では、シート部が、ディスクキャリヤとして形成される、すなわち、シート部が、シフト要素、例えばクラッチやブレーキ、のためのディスクパックの外部内側ディスクのピックアップ用外形部内に係合する。他方では、本体部が、内歯を有する内ば歯車として形成され、当該内ば歯車は、遊星歯車装置の遊星歯車に係合する。本体部の材料としては、好ましくは、内歯の製造のための歯車材料、例えば、炭化処理（浸炭処理）可能なスチール、が用いられ得る。これに対して、ディスクキャリヤのためには、好ましくは、深絞りスチール（Tiefziehstahl）が用いられる。ピックアップ用外形部は、好ましくは、台形状に形成される。]
[0012] 更に有利な実施の形態では、当該部品ないし内ば歯車は、内ば歯車キャリヤを有している。当該内ば歯車キャリヤは、例えばディスクキャリヤであり、シート部材として、特にはディスク（Scheibe）として形成される。当該内ば歯車キャリヤは、有利には、本体部と噛み合い式に結合される。これにより、ディスクキャリヤを有する内ば歯車のためのコスト的に有利な製造が得られる。]
[0013] 本発明の課題は、また、特許請求の範囲の請求項１５に記載された特徴を有する方法によって解決される。本発明によれば、本体部とシート部とが、最初に分離して製造され、続いて結合される。この場合、本体部の製造は、好ましくは切削工程で行われる。一方、シート部の製造、特にピックアップ用外形部の製造は、切削工程無しで、すなわち、再成形工程（変形工程：Umformung）で行われる。]
[0014] 有利な実施の形態では、ピックアップ用外形部の製造において、最初にプレ外形部が生成され、シート部の本体部への結合後に最終外形部が生成される。最終外形部は、本体部とシート部との間の径方向の噛み合いとして作用する。プレ外形部の状態では、ディスク体は本体部上を容易にスライド移動可能である（取り付け前）。]
[0015] 続いて、凹状領域への径方向の押圧により、材料の引き延ばしが、接線方向に達成される。これにより、材料が、歯のベース部のアンダーカット領域内に移動される。これにより、シート部のピックアップ用外形部による、歯のベース部の堅固で緊密で信頼性ある結合が生じる。本発明による方法は、特にそれが切削工程無しで行われるので、経済的である。すなわち、本発明の構造部品、特には変速機構造部品、の製造コストが、より僅かである。]
図面の簡単な説明

[0016] 内ば歯車キャリヤ（構成要素）の斜視図。
本体部（構成要素）の斜視図。
ディスクキャリヤ（構成要素）の斜視図。
ディスクキャリヤを有する内ば歯車（構成要素）の斜視図。
図４の内ば歯車の別の斜視図。
再成形工程の前の、ディスクキャリヤと本体部の部分断面図。
再成形工程の後の、ディスクキャリヤと本体部の部分断面図。] 図４
実施例

[0017] 本発明の一実施の形態が図面に示されており、以下において、より詳細に説明される。]
[0018] 図１は、シート部（シートメタル部）として形成された内ば歯車キャリヤ１を、構成要素として示している。内ば歯車キャリヤ１は、ディスク１ａとして形成され、その周側の縁が、固定用フランジ１ｂに変形されている。] 図１
[0019] 図２は、本体部２を構成要素として示している。本体部２は、最初に、鋳造ブランクまたは鍛造ブランクとして製造される。本体部２は、詳細な図示が省略された内歯３を有している。当該内歯３は、切削加工で製造されて、炭化処理（浸炭処理）される。本体部２は、その外周上において、周方向の分布領域の各々に亘って、複数の歯４ａからなるピックアップ対応歯４を有している。] 図２
[0020] 図３は、ディスクキャリヤ５を示している。当該ディスクキャリヤ５は、シート部（シートメタル部）として形成され、再成形によって製造される。ディスクキャリヤ５は、ピックアップ用外形部６を有しており、当該ピックアップ用外形部６が、変速機のシフト要素のための不図示のディスクパックの内側ディスクとの噛み合い式の結合を担っている。ピックアップ用外形部６は、好ましくは台形状に形成され、本体部２上のピックアップ対応歯４の外形に対応している。] 図３
[0021] 図４は、前述の３つの構成要素１、２、５の組立体である内ば歯車７を示している。内ば歯車キャリヤ１は、そのフランジ１ｂを介して、再成形により、本体部２と噛み合い式に結合され、両部材は、回転方向には自由に回転可能であり、軸方向には互いに対して固定される。ディスクキャリヤ５は、軸方向に、本体部２の上方に押し込められ、ピックアップ対応歯４の領域が、ピックアップ用外形部６内に係合して、回転方向の噛み合い式の結合を形成する。] 図４
[0022] 図５は、当該内ば歯車７を別の斜視図で示している。内ば歯車キャリヤ１の外側部分の外観が示されている。内ば歯車７は、結合構造に製造されている。すなわち、再成形によって製造された２つのシート部１、５と、加工処理された本体宇部と、を有している。内ば歯車７は、一般的に、内歯３と外歯６とを有する構成部品としても説明される。] 図５
[0023] 図６は、本体部２のピックアップ対応歯４とディスクキャリヤ５のピックアップ用外形部６の領域の部分断面図を示している。複数の歯４ａが、歯のベース部４ｂの領域において、アンダーカット領域８、９を有している。アンダーカット領域８、９は、それぞれの歯のベース部４ｂにおいて、丸溝として形成されている。ピックアップ用外形部６の歯６ａが、２つの隣接する歯４ａの間の間隙に係合している。歯６ａは、２つの直線状の歯面６ｂと凹状に形成された歯上部６ｃ（図面において上方に円弧状になっている）を有している。当該歯上部６ｃは、ピックアップ対応歯４の歯底面４ｃに対して、中空部を形成している。凹状の歯上部形状部６ｃは、内ば歯車７の製造の際、プレ外形部を形成する。このプレ外形部を有するディスクキャリヤ５が、本体部２のピックアップ対応歯４上に押し込まれる。] 図６
[0024] 図７は、ピックアップ用外形部６の再成形後、すなわち、凹状の歯上部領域６ｃの引き延ばし後の、図６と同様の断面図である。引き延ばされた形態は、符号６ｃ’で示されている。凹状の領域６ｃ（図６）の上部への径方向内側向きの不図示の力の適用によって、凹状の領域６ｃは、本質的に直線状の形状６ｃ’に引き延ばされる。これにより、コーナ領域が、刻印部６ｄとして、歯のベース部４ｂのアンダーカット領域８、９内に移動される。これにより、本体部２のピックアップ対応歯４へのピックアップ用外形部６の完全な当接が生じて、燕尾形（Schwalbenschwanz）の態様での噛み合い式の結合が生じる。これにより、ピックアップ用外形部６は、高い回転数下での遠心力の影響を受けても、本体部２上に維持される。また、ディスクキャリヤ５の「疲労（Aufgehen）」に至る径方向の浸食が防止される。燕尾形結合の領域の摩擦により、ディスクキャリヤ５は、同時に、軸方向にも本体部２に対して、すなわち、内ば歯車７に対して、固定される。] 図６ 図７
[0025] １ 内ば歯車キャリヤ
１ａディスク
１ｂフランジ
２ 本体部
３内歯
４ピックアップ対応歯
４ａ 歯
４ｂ 歯のベース部
４ｃ歯底面
５ディスクキャリヤ
６ピックアップ用外形部
６ａ 歯外形部
６ｂ 歯面
６ｃ 歯上部
６ｃ’ 歯上部（再成形後）
６ｄ刻印部
６ｅ 刻印部
７ 内ば歯車
８アンダーカット部（溝）
９ アンダーカット部（溝）]

权利要求:

請求項1
内歯（３）と外歯（６）とを有する部品であって、前記部品（７）は、内歯（３）を有する本体部（２）と、外歯（６）を有するシート部（５）と、を備えており、前記シート部（５）は、前記本体部（２）に対して、接線方向にも径方向にも、噛み合い式に結合されていることを特徴とする部品。
請求項2
前記シート部（５）は、ピックアップ用外形部（６）を有しており、前記本体部（２）は、少なくとも部分的に、前記ピックアップ用外形部（６）に係合するピックアップ対応歯（４、４ａ）を有していることを特徴とする請求項１に記載の部品。
請求項3
前記本体部（２）のピックアップ対応歯（４）は、複数の歯（４ａ）によって形成されており、当該複数の歯（４ａ）は、アンダーカット領域（８、９）を有していることを特徴とする請求項２に記載の部品。
請求項4
前記アンダーカット領域（８、９）は、歯のベース部（４ｂ）に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の部品。
請求項5
前記ピックアップ用外形部（６）は、複数の歯（４ａ）の外郭に当接し、アンダーカット領域（８、９）に噛み合い式に入り込むことを特徴とする請求項３または４に記載の部品。
請求項6
前記ピックアップ用外形部（６）は、歯の上部の領域（６ｃ’、６ｄ、６ｅ）において、燕尾形に形成されていることを特徴とする請求項３、４または５に記載の部品。
請求項7
前記ピックアップ用外形部（６）は、再成形加工（Umformung）によって、アンダーカット領域（８、９）に押し込まれていることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の部品。
請求項8
前記シート部は、シフト要素のディスクキャリヤ（５）として形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の部品。
請求項9
当該部品は、遊星歯車装置の内ば歯車（７）として形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の部品。
請求項10
前記本体部（２）は、歯車材料、特には炭化処理可能な材料、から製造可能であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の部品。
請求項11
前記ピックアップ用外形部（６、６ａ、６ｂ、６ｃ’）は、略台形状に形成されていることを特徴とする請求項２乃至１０のいずれかに記載の部品。
請求項12
当該部品（７）は、内ば歯車キャリヤ（１）を有していることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の部品。
請求項13
前記内ば歯車キャリヤ（１）は、シート部材として形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の部品。
請求項14
前記内ば歯車キャリヤ（１）は、リング状のフランジ（１ｂ）を有しており、当該フランジ（１ｂ）は、内ば歯車（７）すなわる本体部（２）と、噛み合い式に結合されていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の部品。
請求項15
本体部（２）とシート部（５）とが、最初に分離して製造され、続いて結合されることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の部品（７）の製造方法。
請求項16
本体部（２）の製造は、切削加工（spangebende Herstellung）を含んでいることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
請求項17
シート部（５）の製造、特にピックアップ用外形部（６）の製造は、再成形加工（Umformung）によって行われることを特徴とする請求項１５または１６に記載の方法。
請求項18
ピックアップ用外形部（６）の製造において、最初にプレ外形部（６ｃ）が生成され、結合後に最終外形部（６ｃ’、６ｄ、６ｅ）が生成されることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれかに記載の方法。
請求項19
プレ外形部（６ｃ）は、直線状の歯面（６ｂ）の間に、凹状の歯上部（６ｃ）を有していることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
請求項20
最終外形部（６ｃ’、６ｄ、６ｅ）は、プレ外形部すなわち凹状の歯上部（６ｃ）の引き延ばしによって、生成されることを特徴とする請求項１８または１９に記載の方法。