齿轮架及其制造方法

专利名称：齿轮架及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种行星齿轮机构的齿轮架及其制造方法。
背景技术：
行星齿轮机构由太阳齿轮、与太阳齿轮啮合的多个行星齿轮、支承多个行星齿轮的齿轮架、与多个行星齿轮啮合的齿圈构成。为了从两侧支承多个行星齿轮，齿轮架必须具有平行的两个面。专利文献1中，作为齿轮架的制造方法，公开了一种通过在杯状的齿轮架板上利用电子束焊接接合环状的齿轮架板而形成上述平行的两个面的方法。专利文献1 (日本)特开昭58-61982号公报但是，在上述方法中，需要对两个齿轮架板分别进行机械加工，然后，通过电子束焊接进行接合。此外，在离合器毂或者离合器鼓与齿轮架被设为一体的情况下，需要通过电子束焊接将另外形成的离合器毂或者离合器鼓焊接于齿轮架上。因此，在上述方法中，存在部件数量及加工工序数多，且容易导致接合不良造成的强度下降的问题。另外，在上述方法中，由于需要在杯状的齿轮架板的侧面加工用于使行星齿轮露出的开口，因而存在材料成品率低的问题。

发明内容
本发明是鉴于这样的技术课题而设立的，其目的在于，减少与离合器鼓或者离合器毂成为一体的齿轮架的制造所需要的零部件数量以及加工工序数，且提高材料的成品率。根据本发明的一实施方式，提供一种齿轮架的制造方法，所述齿轮架支承行星齿轮机构的行星齿轮，并且与离合器鼓或离合器毂成为一体，其特征在于，所述齿轮架的制造方法包括准备工序，准备圆盘状的坯料；锻造工序，成形所述坯料，并成形所述齿轮架的凸缘部、从所述凸缘部的表面延伸出的筒状部和从所述凸缘部向径向外侧延伸的环状的轮圈部；弯曲工序，将所述轮圈部在周向交替地分成侧壁预定部位和支座面预定部位分开，且压入所述支座面预定部位的同时使其向径向外侧扩展而形成用于使所述行星齿轮露出的开口 ；拉伸工序，通过对所述侧壁预定部位进行拉伸而成形为所述齿轮架的侧壁，并且，使所述支座面预定部位向所述凸缘部的下方移动而成形所述行星齿轮的支座面；花键槽成形工序，在所述筒状部的内周或者外周成形花键槽。根据本发明的另一实施方式，提供一种齿轮架的制造方法，所述齿轮架支承行星齿轮机构的行星齿轮，并且与离合器鼓或离合器毂成为一体，其特征在于，所述齿轮架的制造方法包括准备工序，准备圆盘状的坯料；锻造工序，成形所述坯料，并成形所述齿轮架的凸缘部、从所述凸缘部的表面延伸出的筒状部和从所述凸缘部向径向外侧延伸的环状的轮圈部；第一弯曲工序，将所述轮圈部在周向交替地分成侧壁预定部位和支座面预定部位分开，且压入所述支座面预定部位的同时使其向径向外侧扩展而形成用于使所述行星齿轮露出的开口 ；第二弯曲工序，通过将所述侧壁预定部位的宽度方向中央向径向内侧压入而成形为具有向径向内侧突出的筋的所述齿轮架的侧壁，并且，使所述支座面预定部位向所述凸缘部的下方移动而成形所述行星齿轮的支座面；花键槽成形工序，在所述筒状部的内周或者外周成形花键槽。另外，根据本发明的另一实施方式，提供一种齿轮架，支承行星齿轮机构的行星齿轮，其特征在于，具备凸缘部、离合器鼓或离合器毂以及侧壁，其由一个部件一体成形，所述离合器鼓或所述离合器毂从所述凸缘部的表面延伸出，所述侧壁从所述凸缘部向所述离合器鼓或离合器毂的反方向延伸出；所述行星齿轮的支座面，其通过使所述侧壁的一部分沉入所述齿轮架内而形成，并与所述凸缘部平行，在所述沉入的部位的起初位置形成有用于使所述行星齿轮露出的开口。根据这些实施方式，由于与离合器鼓或者离合器毂成为一体的齿轮架由一个部件一体地成形，因而能够减少零件数量以及加工工序数。由于不需要将多个部件进行接合，所以不会导致接合不良而造成的强度下降。另外，由于在支座面的起初位置形成的开口成为用于使行星齿轮露出的开口，所以与冲裁加工开口的情况相比，提高了材料的成品率。另外，在成形具有向径向内侧突出的筋的侧壁的方式中，齿轮架的强度提高。


图1是通过本发明第一实施方式的制造方法制造的齿轮架的立体图
图2A是表示齿轮架的成形顺序的前半部分的流程图2B是表示齿轮架的成形顺序的后半部分的流程图3A是用于说明第一锻造工序的图3B是用于说明第二锻造工序的图3C是用于说明第二穿孔工序的图3D是用于说明弯曲工序的图3E是用于说明第一拉伸工序的图3F是用于说明第二拉伸及减径挤压工序的图4是通过本发明第二实施方式的制造方法制造的齿轮架的立体图
图5是表示齿轮架的成形顺序的后半部分的流程图6A是用于说明第一弯曲工序的图6B是用于说明第一弯曲工序的图7A是用于说明第二弯曲工序的图7B是用于说明第二弯曲工序的图。
符号说明
1 齿轮架
10凸缘部
16筒状部
17轮圈部
17a 支座面预定部位
17b 侧壁预定部位
20 离合器毂30 侧壁31 筋40 支座面60:开口100 坯料
具体实施例方式下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下的说明中，是基于图中的上下关系来说明各部件的位置关系，但是，在以下的说明中的上下关系毕竟是出于说明上的方便，并不是在成形时或者使用时要求按其上下关系配置各部件。另外，将成形中途的部件统称为工件。(第一实施方式)图1是通过本发明第一实施方式的制造方法制造的齿轮架1的立体图。齿轮架1包括凸缘部10、离合器毂20、侧壁30、支座面40。凸缘部10为与齿轮架1的旋转轴垂直的圆盘状的部件，并具有中心开口 11、从中心开口 11的周缘部向上方延伸的凸台部12。另外，在凸缘部10上按周向等间隔地形成有支承行星齿轮的轴孔13。离合器毂20为从凸缘部10的外缘向上方延伸的圆筒状的部件。离合器毂20的外周具有多个与齿轮架1的旋转轴平行地延伸的花键槽21。花键槽21内滑动自如地啮合有未图示的离合器片。侧壁30从凸缘部10的外缘向下方延伸，并在齿轮架1的周向隔开间隔配置多个。 邻接的侧壁30通过配置于它们之间并与凸缘部10平行的支座面40相连接。支座面40及支座面40与凸缘部10之间的开口 60分别通过使邻接的侧壁30之间的部件沉入齿轮架1 内而形成。侧壁30和支座面40通过在该压入时同时成形的大致三角形状的角壁部50相连接。支座面40上分别形成有轴孔41。由凸缘部10、支座面40及角壁部50形成空腔， 该空腔内收纳有行星齿轮(未图示)，其旋转轴旋转自如地支承于轴孔13、41。图2A及与其相连接的图2B是表示齿轮架1的成形顺序的流程图。参照该流程图对齿轮架1的成形顺序进行说明。流程图的右侧表示各工序后的工件。首先，在Sl的准备工序中准备坯料100。坯料100为比以后成形的凸缘部10厚的圆盘状部件。在S2的第一穿孔加工工序，使未图示的圆棒状的冲头压入坯料100的中心，在坯料100的中心形成中心开口 11。在S3中实施第一锻造工序。图3A表示第一锻造工序前后的工件的状态。图中左侧表示加工前的状态，图中右侧表示加工后的状态(图:3B 图3F也是如此)。在第一锻造工序中，具有比中心开口 11大的内径且比坯料100小的外径的第一环状冲头110被压入坯料100，同时，从中心开口 11的下侧压入扩径夹具111。由此，中心开口 11被扩径，且在其周围形成凸台部12。同时，使压入了第一环状冲头110的部位的厚度向径向外侧移动，在最外周侧形成厚壁部14，并且，在凸台部12和厚壁部14之间形成环状凹部15。在S4中实施第二锻造工序。图:3B表示第二锻造工序前后的工件的状态。在第二锻造工序，以使厚壁部14的厚度不向径向内侧移动的方式向环状凹部15 压入环状支承夹具120，并且以使中心开口 11不发生变形的方式，向中心开口 11插入筒状支承夹具121，在该状态下，将具有比厚壁部14的内径稍大的内径(后述的筒状部16的厚度大的内径)的第二环状冲头130压入到厚壁部14。由此，将厚壁部14压扁，厚壁部14的厚度保留与环状凹部15最近外侧的部位并向径向外侧移动。通过S3的第一锻造工序及S4的第二锻造工序而形成有齿轮架1的凸缘部10、 从凸缘部10的表面外缘向上方延伸的筒状部16、从凸缘部10向径向外侧延伸的环状轮圈部17。在S5中实施第二穿孔工序。图3C表示第二穿孔工序前后的工件的状态。在第二穿孔工序，向凸缘部10压入环状支承夹具140，同时，将筒状支承夹具141 插入到中心开口 11，在该状态下，具有多个圆弧状的前端面的冲压冲头150压入筒状部16 的最近外侧(轮圈部17的最内周)，沿筒状部16以等间隔形成多个弧状切缝18。由此， 轮圈部17被分为配置于形成有弧状切缝18的部位的外侧的支座面预定部位17a、配置于未形成弧状切缝18的部位外侧的侧壁预定部位17b，支座面预定部位17a和侧壁预定部位 17b在周向交替配置。在S6(图2B)中实施弯曲工序。图3D表示弯曲工序前后的工件的状态。在弯曲工序，向凸缘部10压入环状支承夹具160，并且，将筒状支承夹具161插入到中心开口 11，在该状态下，以使法线朝向径向外侧且前端面倾斜的、即内周侧为尖的弯曲冲头170压入到支座面预定部位17a。由此，支座面预定部位17a边向下方压入边向径向外侧扩展，直至与设置于下模型300的斜面301抵接。另外，还在凸缘部10和支座面预定部位17a之间形成开口 60，同时，使支座面预定部位17a和侧壁预定部位17b之间的部位发生塑性变形，形成连接两部位的大致三角形的角壁部50。在S7中实施第一拉伸工序。图3E表示第一拉伸工序前后的工件的状态。在第一拉伸工序，向凸缘部10压入环状支承夹具180，同时，将筒状支承夹具181 插入到中心开口 11，在该状态下，筒状冲头190的内周面被压入到侧壁预定部位17b而使该部位被拉伸，侧壁预定部位17b向凸缘部10外缘的下方(筒状部16的正下方)移动。此时，支座面预定部位17a被配置于下模型310的斜面311引导，同时，钻入导向部件312的下方。另外，导向部件312进入开口 60，抑制开口 60的变形。此外，在与筒状冲头190的斜面311对应的位置，形成有用于避免与斜面311干涉的凹部(未图示)。其结果是，同时形成有配置于凸缘部10下方且与凸缘部10平行的支座面40、和从凸缘部10外缘向筒状部16的反方向延伸的侧壁30，在凸缘部10和支座面40之间形成用于使行星齿轮露出的开口 60。在S8中实施第二拉伸及减径挤压工序。图3F表示第二拉伸及减径挤压工序前后的工件的状态。在第二拉伸及减径挤压工序，向凸缘部10压入冲头200，将筒状支承夹具201插入中心开口 11，并且，工件被压入下模型320内。由此，首先，侧壁30被缩径，随后，筒状部16的外周被减径挤压并在筒状部16的外周形成多个沿上下方向延伸的花键槽21，成形为与齿轮架1成为一体的离合器毂20。在S9的轴孔加工工序，在凸缘部10及支座面40上分别钻孔加工支承行星齿轮的旋转轴的轴孔13、41。接着，对第一实施方式的作用效果进行说明。根据第一实施方式，由于与离合器毂20成为一体的齿轮架1由一个部件(坯料 100) 一体成形，所以能够减少部件数量及加工工序数。由于不需要将多个部件接合，所以不会导致接合不良造成的强度下降。另外，由于形成于支座面40的起初位置的开口 60成为用于使行星齿轮露出的开口，所以与冲压加工形成开口 60的情况相比，材料的成品率提高 (与本发明第一、二、四方面对应)。(第二实施方式)接着，对第二实施方式进行说明。对与第一实施方式相同的构成添加相同的符号并适当省略说明。图4是通过本发明第二实施方式的制造方法制造的齿轮架1的立体图。齿轮架1与通过第一实施方式的制造方法制造的齿轮架1同样，具有与离合器毂 20成为一体的结构，而不同之处在于，侧壁30的宽度方向中央沿上下方向压入径向内侧， 形成有向齿轮架1的内侧突出的筋31。齿轮架1的成形顺序的流程图由图2A及与其相连的图5构成。准备工序(Si) 第二穿孔工序(S5)、第二拉伸及减径挤压工序(S8)及轴孔加工工序(S9)与第一实施方式相同，与第一实施方式不同之处在于，代替弯曲工序(S6)及第一拉伸工序(S7)而实施第一弯曲工序(S16)及第二弯曲工序(S17)。下面，参照图5对第一弯曲工序(S16)及第二弯曲工序(S17)进行说明。图6A及图6B表示第一弯曲工序前后的工件的状态。图6A是通过支座面预定部位17a的宽度方向中央的截面，图6B是通过侧壁预定部位17b的宽度方向中央的剖面。在第一弯曲工序，向凸缘部10压入环状支承夹具160，同时，将筒状支承夹具161 插入中心开口 11。而且，在该状态下，以法线朝向径向外侧且前端面倾斜的弯曲冲头170a 被压入支座面预定部位17a，同时，前端突出成三角屋顶形状的弯曲冲头170b被压入侧壁预定部位17b。弯曲冲头170b前端的突出量越靠径向外侧且越靠近宽度方向中央越大。由此，使支座面预定部位17a向下方压入的同时向径向外侧扩展，直至与设置在下模型330的斜面331抵接。另外，侧壁预定部位17b压入到设置于下模型330且与弯曲冲头170b的前端对应的形状的倾斜面332，以宽度方向中央为中心弯曲成V字形。另外，在凸缘部10和支座面预定部位17a之间形成开口 60，并且，支座面预定部位17a和侧壁预定部位17b之间的部位发生塑性变形，成形为连接两部位的大致三角形的角壁部50。图7A及图7B表示第二弯曲工序前后的工件的状态。图7A是通过支座面预定部位17a的宽度方向中央的截面，图7B是通过侧壁预定部位17b的宽度方向中央的截面。在第二弯曲工序，向凸缘部10压入环状支承夹具180，并且，将筒状支承夹具181 插入中心开口 11。在该状态下，若使前端面211倾斜的筒状部件210下降，则与前端面211 接触的第一滑动钩221及第二滑动钩222沿着下模型340的导向面341向径向内侧移动的同时而下降。如图7A所示，第一滑动钩221的前端具有卡合部221a，经由卡合部221a而与支座面预定部位17a卡合。若第一滑动钩221向径向内侧且向下方移动，则支座面预定部位17a 移动至凸缘部10外缘的下方(筒状部16的正下方)。在该状态下，支座面预定部位17a与凸缘部10平行。由此，形成配置于凸缘部10的下方且与凸缘部10平行的支座面40，在凸缘部10 和支座面40之间形成用于使行星齿轮露出的开口 60。另外，如图7B所示，第二滑动钩222的前端具有卡合部22 ，经由卡合部22 与侧壁预定部位17b卡合。若第二滑动钩222向径向内侧且向下方移动，则侧壁预定部位17b 以与凸缘部10的连接部为中心向下方旋转，特别是直至宽度方向中央的端部压入比凸缘部10外缘更靠内侧的位置。由此，形成从凸缘部10外缘向筒状部16的反方向延伸的侧壁30和从侧壁30向径向内侧突出的山形的筋31 (图4)。在第二实施方式中，除第一实施方式的作用效果外，由于形成该筋31，与第一实施方式相比较还具有提高了齿轮架1的刚性的作用效果。(与本发明第三、五方面对应)。上面，对本发明的实施方式进行了说明，但是，上述实施方式只不过是表示本发明的使用例，本发明的技术范围不受上述实施方式的具体构成的限定。在不超出本发明宗旨的范围可进行各种变更。例如，在本实施方式中，一体地成形有离合器毂20与齿轮架1，但是，也可以一体地成形有在内周具有与离合器片啮合的花键槽21的离合器鼓。
权利要求
1.一种齿轮架的制造方法，所述齿轮架支承行星齿轮机构的行星齿轮，并且与离合器鼓或离合器毂成为一体，其特征在于，所述齿轮架的制造方法包括准备工序，准备圆盘状的坯料；锻造工序，成形所述坯料，并成形所述齿轮架的凸缘部、从所述凸缘部的表面延伸出的筒状部和从所述凸缘部向径向外侧延伸的环状的轮圈部；弯曲工序，将所述轮圈部在周向交替地分成侧壁预定部位和支座面预定部位，且压入所述支座面预定部位的同时使其向径向外侧扩展而形成用于使所述行星齿轮露出的开π ；拉伸工序，通过对所述侧壁预定部位进行拉伸而成形为所述齿轮架的侧壁，并且，使所述支座面预定部位向所述凸缘部的下方移动而成形所述行星齿轮的支座面；花键槽成形工序，在所述筒状部的内周或者外周成形花键槽。
2.如权利要求1所述的齿轮架的制造方法，其特征在于，所述锻造工序包括将所述坯料的内周侧压扁的第一锻造工序和将所述坯料的外周侧压扁的第二锻造工序这两个工序。
3.一种齿轮架的制造方法，所述齿轮架支承行星齿轮机构的行星齿轮，并且与离合器鼓或离合器毂成为一体，其特征在于，所述齿轮架的制造方法包括准备工序，准备圆盘状的坯料；锻造工序，成形所述坯料，并成形所述齿轮架的凸缘部、从所述凸缘部的表面延伸出的筒状部和从所述凸缘部向径向外侧延伸的环状的轮圈部；第一弯曲工序，将所述轮圈部在周向交替地分成侧壁预定部位和支座面预定部位，且压入所述支座面预定部位的同时使其向径向外侧扩展而形成用于使所述行星齿轮露出的开口 ；第二弯曲工序，通过将所述侧壁预定部位的宽度方向中央向径向内侧压入而成形为具有向径向内侧突出的筋的所述齿轮架的侧壁，并且，使所述支座面预定部位向所述凸缘部的下方移动而成形所述行星齿轮的支座面；花键槽成形工序，在所述筒状部的内周或者外周成形花键槽。
4.一种齿轮架，支承行星齿轮机构的行星齿轮，其特征在于，具备凸缘部、离合器鼓或离合器毂以及侧壁，其由一个部件一体成形，所述离合器鼓或离合器毂从所述凸缘部的表面延伸出，所述侧壁从所述凸缘部向所述离合器鼓或离合器毂的反方向延伸出；所述行星齿轮的支座面，其通过使所述侧壁的一部分沉入所述齿轮架内而形成，并与所述凸缘部平行，在所述沉入的部位的起初位置形成有用于使所述行星齿轮露出的开口。
5.如权利要求4所述的齿轮架，其特征在于，通过将所述侧壁的径向中央向径向内侧压入而形成从所述侧壁向径向内侧突出的筋。
全文摘要
一种齿轮架及其制造方法，可减少与离合器鼓或离合器毂成为一体的齿轮架的制造所需要的零件数量及加工工序数，且提高了材料成品率。所述齿轮架的制造方法为成形坯料(100)，并成形齿轮架(1)的凸缘部(10)、从凸缘部(10)的表面延伸出的筒状部和从凸缘部(10)向径向外侧延伸的环状的轮圈部，将轮圈部在周向交替地分成侧壁预定部位和支座面预定部位，压入支座面预定部位的同时使其向径向外侧扩展而形成用于使行星齿轮露出的开口(60)，通过对侧壁预定部位进行拉伸而成形为齿轮架(1)的侧壁(30)，而且，使支座面预定部位向凸缘部(10)的下方移动而成形行星齿轮的支座面(40)，并在筒状部的内周或者外周成形花键槽(21)。
文档编号F16H57/08GK102528388SQ20111034760
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月7日 优先权日2010年11月18日
发明者斋藤和实 申请人:加特可株式会社