多联齿轮的制造方法以及多联齿轮的制作方法
【专利摘要】本申请的课题在于提供一种在小径齿轮与大径齿轮之间没有间隙的多联齿轮的制造方法及多联齿轮。因此，对通过在中空圆筒形状的被加工构件的外周面成形直径不同的齿轮而制造的多联齿轮进行制造的多联齿轮的制造方法中，具有：第一工序，在外周面成形小径齿轮；第二工序，使被加工构件的端部发生塑性变形进行扩径而成形大径齿轮部；以及第三工序，通过对大径齿轮部进行切削而成形大径齿轮。
【专利说明】多联齿轮的制造方法以及多联齿轮
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制造多联齿轮的多联齿轮的制造方法以及多联齿轮，所述多联齿轮是在中空圆筒形状的被加工构件的外周面上成形有直径不同的齿轮而成的。
【背景技术】
[0002]多联齿轮是在被加工构件的外周面设有直径不同的大径齿轮及小径齿轮的构件。多联齿轮用作主要在汽车的变速器中使用的小齿轮或太阳齿轮。具体而言，在AT车、MT车、或CVT等变速器的其他发动机用的齿轮中使用。
[0003]图11示出现有技术涉及的专利文献I的多联齿轮300。如图11所示，多联齿轮300具有小径齿轮301及大径齿轮302，且在其中心形成有中心孔304。而且，在小径齿轮301及大径齿轮302之间成形有间隙303。
[0004]多联齿轮300在第一工序中通过热锻成形出外周二级的近似于最终二级齿轮的坯料。在第二工序中，通过冷锻成形出小径齿轮301及大径齿轮302。接着，使用切削齿进行小径齿轮301的切齿。因此，为了避免切削齿与大径齿轮302发生碰撞而需要成形出间隙 303。
[0005]另外，作为多联齿轮，有大径齿轮及小径齿轮由不同的构件构成的分割齿轮。分割齿轮利用不同构件成形出大径齿轮及小径齿轮，然后通过将大径齿轮及小径齿轮接合组装而成形作为一体的分割齿轮。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2009-156369号公报
【发明内容】
[0009]发明的概要
[0010]发明要解决的课题
[0011]然而，以往的多联齿轮的制造方法及多联齿轮存在如下的问题。即，在通过使用切削齿进行切削来制造多联齿轮300时，在小径齿轮301及大径齿轮302之间必然成形出间隙303。当成形出间隙303时，无法应对在主要所使用的汽车的业界中不断追求的省空间化的问题，因此成为问题。而且，即使在不进行切削而使用了滚轧技术的情况下，每当成形小径齿轮时，与大径齿轮之间需要用于使余料流动的间隙。因此，无法消除间隙，因此成为问题。
[0012]另一方面，为了不成形出间隙，可考虑在成形出小径齿轮之后，成形大径齿轮。然而，为了避免小径齿轮变形而需要利用复杂的装置结构进行限制，但难以确保精度且成本高，因此成为问题。
[0013]在分割齿轮中，在大径齿轮及小径齿轮的成形后进行接合组装，因此存在强度下降的可能性，从而成为问题。而且，当需要接合组装时，由于额外地需要接合组装工序且难以确保精度，因此成本高，从而成为问题。
[0014]本发明为了解决上述问题而作出，其目的在于提供一种廉价地制造在小径齿轮与大径齿轮之间没有间隙的多联齿轮的多联齿轮的制造方法以及多联齿轮。
[0015]用于解决问题的手段
[0016]为了解决上述课题，本发明的一个方式中的多联齿轮的制造方法具有如下的结构。
[0017](I) 一种多联齿轮的制造方法，用于制造在中空圆筒形状的被加工构件的外周面成形有不同直径的齿轮的多联齿轮，所述制造方法的特征在于，具有:第一工序，在所述外周面成形小径齿轮；第二工序，使所述被加工构件的端部发生塑性变形进行扩径而成形大径齿轮部；以及第三工序，通过对所述大径齿轮部进行切削而成形大径齿轮。
[0018](2)在(I)记载的多联齿轮的制造方法中，优选的是，在所述第二工序的所述塑性变形中，使所述端部沿着径向扩径，并将所述扩径后的端部向所述小径齿轮侧折弯。
[0019]( 3)在(2)记载的多联齿轮的制造方法中，优选的是，在所述第二工序中，通过带缘辊进行所述塑性变形。
[0020](4)在(2)记载的多联齿轮的制造方法中，优选的是，在所述第二工序中，通过锤打进行所述塑性变形，所述锤打使用具有比所述小径齿轮的截面积小的接触面积的锤。
[0021](5)在(I)至(4)记载的任一个多联齿轮的制造方法中，优选的是，在所述第二工序中，利用高频加热对所述被加工构件的端部进行加热。
[0022](6)本发明的另一方式的多联齿轮在通过(I)记载的多联齿轮的制造方法来制造的多联齿轮中，其特征在于，所述小径齿轮的端部与所述大径齿轮的端部在轴向上位于重
叠的位置。
[0023](7)在通过(I)记载的多联齿轮的制造方法来制造的多联齿轮中，其特征在于，所述小径齿轮的端面与所述大径齿轮的端面在轴向上位于大致相同的位置。
[0024](8)在(6)或(7)记载的多联齿轮中，优选的是，所述多联齿轮是在所述小径齿轮的至少一侧成形有所述大径齿轮的一体结构的多联齿轮。
[0025]发明效果
[0026]接下来，说明本发明的多联齿轮的制造方法以及多联齿轮的作用及效果。
[0027]根据(I)的结构，对在中空圆筒形状的被加工构件的外周面成形有不同直径的齿轮的多联齿轮进行制造的多联齿轮的制造方法中，通过具有在外周面成形小径齿轮的第一工序、使被加工构件的端部发生塑性变形进行扩径而成形大径齿轮部的第二工序、通过对大径齿轮部进行切削而成形大径齿轮的第三工序，能够制造出在小径齿轮及大径齿轮之间未成形出间隙的多联齿轮。在小径齿轮及大径齿轮之间未成形出间隙的多联齿轮是指小径齿轮的端部与大径齿轮的端部在轴向上位于重叠的位置的多联齿轮、以及在小径齿轮的端面与大径齿轮的端面在轴向上位于大致相同位置的多联齿轮。
[0028]若是在小径齿轮与大径齿轮之间未成形出间隙的多联齿轮，则能够使空间节省间隙的量。因此，在装入机器时，节省空间。
[0029]另外，即使在成形了小径齿轮之后对大径齿轮进行成形的情况下，也无需为了避免小径齿轮变形而利用复杂的装置结构进行限制。因此，容易确保精度，且与以往相比能够减少成本。[0030]另外，由于利用塑性变形来制造多联齿轮，因此与分割齿轮相比，能够增加强度。而且，由于不需要接合组装，因此能够制造出低成本且同轴精度良好的多联齿轮。
[0031]根据(2)的结构，除了(I)记载的作用效果之外，还具有以下作用效果:在第二工序的塑性变形中使端部沿着径向扩径，并将扩径后的端部向小径齿轮侧折弯，由此能够将小径齿轮的变形抑制到最小限度。具体而言，首先，被加工构件的端部沿着相对于被加工构件的圆筒的径向进行扩径。在使被加工构件的端部沿着圆筒的径向发生塑性变形时，变形部处于距小径齿轮远的部分，因此能够将小径齿轮的变形抑制到最小限度。其次，被加工构件的端部沿着圆筒的径向发生了一定量塑性变形之后，将端部向小径齿轮侧折弯。在使端部向小径齿轮侧发生塑性变形时，由于端部处于距小径齿轮远的部分，因此能够将小径齿轮的变形抑制到最小限度。因此，即使在成形大径齿轮部的情况下，也能够将小径齿轮的变形抑制到最小限度。
[0032]根据(3)的结构，除了(2)记载的作用效果之外，还具有以下作用效果:在第二工序中，通过带缘辊进行塑性变形，由此能够容易地使端部沿着径向扩径，并将扩径后的端部向小径齿轮侧折弯。即，辊部进行的是使端部沿径向扩径，缘部进行的是将端部向小径齿轮侧折弯，由此能够利用一连串的动作进行成形。
[0033]根据(4)的结构，除了(2)记载的作用效果之外，还具有以下的作用效果:在第二工序中，通过锤打进行塑性变形，锤打使用具有比小径齿轮的截面积小的接触面积的锤，由此能够减小成形载荷。因此，即使在成形了小径齿轮之后对大径齿轮进行成形的情况下，也能够将小径齿轮的变形抑制到最小限度并成形大径齿轮。而且，通过锤打使端部沿径向扩径，并能够将扩径下端部向小径齿轮侧折弯。
[0034]根据(5)的结构，除了(I)至(4)记载的作用效果之外，还具有以下的作用效果:在第二工序中，利用高频加热对被加工构件的端部进行加热，由此能够降低变形阻力。因此，能够减小在大径齿轮的成形时所需的成形载荷，而且能够将小径齿轮的变形抑制到最小限度。
[0035]根据(6)或(7)的结构，在通过(I)记载的多联齿轮的制造方法而制造的多联齿轮中，小径齿轮的端部与大径齿轮的端部在轴向上位于重叠的位置。或者，小径齿轮的端面与大径齿轮的端面在轴向上位于大致相同的位置。因此，成为在小径齿轮及大径齿轮之间没有间隙的多联齿轮。由于是在小径齿轮及大径齿轮之间未成形出间隙的多联齿轮，因此能够使空间节省间隙的量。因此，能够实现装入了多联齿轮的作为最终产品的机器的小型化。
[0036]另外，由于多联齿轮由一个被加工构件成形，因此与分割齿轮相比，能够增加强度。而且，由于不需要接合组装，因此成为低成本且同轴精度良好的多联齿轮。
[0037]根据(8)的结构，除了(6)或(7)记载的作用效果之外，还具有以下的作用效果:由于是在小径齿轮的至少一侧成形有大径齿轮的一体结构的多联齿轮，因此能够形成与用途对应的多联齿轮。
[0038]例如，可以形成为由小径齿轮及大径齿轮构成的多联齿轮、在中心成形小径齿轮且在其两端部成形大径齿轮的多联齿轮等。在这样的各种多联齿轮中，在小径齿轮及大径齿轮之间也没有间隙。因此，能够使空间节省间隙的量，在装入机器时，节省空间。
【专利附图】
【附图说明】[0039]图1是第一实施方式涉及的多联齿轮的示意剖面图。
[0040]图2是表示第一实施方式涉及的多联齿轮的制造方法的第一工序的示意剖面图。
[0041]图3是表示第一实施方式涉及的多联齿轮的制造方法的第二工序之一的示意剖面图。
[0042]图4是表示第一实施方式涉及的多联齿轮的制造方法的第二工序之二的示意剖面图。
[0043]图5是表示第一实施方式涉及的多联齿轮的制造方法的第三工序的示意剖面图。
[0044]图6是表示第一实施方式涉及的多联齿轮的制造方法的第四工序之一的示意剖面图。
[0045]图7是表示第一实施方式涉及的多联齿轮的制造方法的第四工序之二的示意剖面图。
[0046]图8是表示第一实施方式涉及的多联齿轮的制造方法的第五工序的示意剖面图。
[0047]图9是第二实施方式涉及的多联齿轮的制造方法的示意剖面图。
[0048]图10是第三实施方式涉及的多联齿轮的制造方法的示意剖面图。
[0049]图11是现有技术涉及的多联齿轮的示意剖面图。
【具体实施方式】
[0050]接下来，参照附图，说明本发明的一实施方式的多联齿轮的制造方法及多联齿轮。
[0051]〈第一实施方式〉
[0052](多联齿轮的整体结构)
[0053]图1示出多联齿轮I的示意剖面图。多联齿轮I以后述的多联齿轮的制造方法中的可塑性变形的金属等为材料。图1所示的多联齿轮I呈大致中空圆筒形状，且在其中心成形有中心孔14。在多联齿轮I的外周中心部成形有小径齿轮11。而且，在小径齿轮11的轴向的上下外周成形有大径齿轮12、13。
[0054]在图1中，将大径齿轮12、13设置在小径齿轮11的轴向的上下外周，但也可以设置在小径齿轮11的轴向的上或下外周的任一方。例如，也可以成为如图5所示的多联齿轮30那样成形有大径齿轮12及小径齿轮11的多联齿轮。或者，还可以成为成形有大径齿轮13及小径齿轮11这2个齿轮的多联齿轮,并且是小径齿轮形成在端部的多联齿轮。
[0055]如图1所示，小径齿轮11的上端面IlA与大径齿轮12的端面12A在轴向上位于大致相同的位置。而且，小径齿轮的下端面IlB与大径齿轮13的端面13A在轴向上位于大致相同的位置。由此，成为在小径齿轮11及大径齿轮12、大径齿轮13之间没有间隙的多联齿轮。由于在小径齿轮11及大径齿轮12、大径齿轮13之间未成形出间隙，从而能够使空间节省间隙的量。因此，在装入机器时，节省空间。
[0056]另外，多联齿轮I由后述的一个被加工构件20成形，因此与分割齿轮相比，能够增加强度。即，由一个被加工构件20成形的多联齿轮I将可塑性变形的金属等的强度直接作为强度，因此与分割而接合的分割齿轮相比，强度优越。而且，与分割齿轮不同，不需要接合组装，因此能够低成本地制造而成为同轴精度良好的多联齿轮。
[0057](多联齿轮的制造方法)
[0058]参照图2?图8，说明本实施方式的多联齿轮I的制造方法。图2示出第一实施方式涉及的多联齿轮的制造方法的第一工序的示意剖面图。图3示出第一实施方式涉及的多联齿轮的制造方法的第二工序之一的示意剖面图。图4示出第一实施方式涉及的多联齿轮的制造方法的第二工序之二的示意剖面图。图5示出第一实施方式涉及的多联齿轮的制造方法的第三工序中的齿轮的示意剖面图。图6示出第一实施方式涉及的多联齿轮的制造方法的第四工序之一的示意剖面图。图7示出第一实施方式涉及的多联齿轮的制造方法的第四工序之二的示意剖面图。图8示出第一实施方式涉及的多联齿轮的制造方法的第五工序中的齿轮的示意剖面图。
[0059](第一工序)
[0060]第一工序是用于在大致中空圆筒形状的被加工构件20的外周中心部成形小径齿轮11的工序。首先，准备被加工构件20。被加工构件20以可塑性变形的金属等为材料。被加工构件20为大致中空圆筒形状，在本实施方式中，例如筒部的厚度使用20mm，外周径使用60mm。接着，对被加工构件20的外周，成形图2所示的小径齿轮11。小径齿轮11的成形方法通过滚轧、切削、镦锻等方法进行成形。关于小径齿轮11的成形，由于在未成形其他的大径齿轮12、13的状态下进行成形，因此不会对大径齿轮12、13的精度造成影响。因此，可以使用任意的成形方法。
[0061](第二工序)
[0062]第二工序是用于使被加工构件20的端部21发生塑性变形进行扩径而成形大径齿轮部2的工序。为了使被加工构件20发生塑性变形进行扩径，在本实施方式中，使用图3所示的塑性变形装置50。
[0063]对塑性变形装置50的结构进行说明。塑性变形装置50具有带缘辊51及固定辊52。带缘辊51具有由2个同样的结构构成的带缘辊51A及带缘辊51B。带缘辊51绕相对于被加工构件20的中心轴N成直角方向的中心轴M进行旋转。带缘辊51具有圆柱形状的辊部511及从辊部511沿着与中心轴N相同的轴向突出的缘部512。辊部511具有对端部21进行按压的按压面511A。缘部512中，具有成形与大径齿轮部2抵碰的部分的成形面512A。按压面511A与成形面512A连续成形。虽然在图中未表示，但是按压面511A位于从中心孔14的中心轴N越接近缘部512位置越高的位置。因此，按压面511A朝着外周方向而向高的位置倾斜。由此，能够以少的力按压端部21而使端部21发生塑性变形。成形面512A成形在缘部512的内周侧。而且，成形面512A以随着远离与按压面511A接触的边而远离中心轴N的方式成形。
[0064]固定辊52具有基座部522及中心固定部521。基座部522为圆柱形状，其直径成为比大致圆筒形状的被加工构件20的直径大的直径。因此，在基座部522的上表面形成能够载置被加工构件20的载置面522A。在基座部522的中心固定有圆柱形状的中心固定部521。中心固定部521的直径成为与被加工构件20的中心孔14的直径大致相同的直径。因此，通过将中心固定部521向被加工构件20的中心孔14插入，而将端部22载置在载置面522A上。而且，被加工构件20的中心孔14由于与抵接部521A抵接，因此被固定于固定辊52。
[0065]将被加工构件20形成为固定于固定辊52的状态。以中心轴N为中心使固定辊52在图中顺时针旋转。接着，以中心轴M为中心使带缘辊51A在图中顺时针旋转，并使带缘辊51B在图中逆时针旋转。在本实施方式中，虽然记载了使固定辊52及带缘辊51在图中顺时针旋转并使带缘辊51B逆时针旋转的内容，但旋转方向可以任意变更。
[0066]如图3所示，在使带缘辊51旋转的状态下，使按压面51IA按压到被加工构件20的端部21。按压面511A利用其按压力使端部21向被加工构件20的外周径向发生塑性变形。被加工构件20如图3所示那样沿着按压面511A发生塑性变形。在被加工构件20的端部21向外周径向发生塑性变形时，发生塑性变形的端部21处于距小径齿轮11远的部分。因此，小径齿轮11受到塑性变形产生的按压力的影响小，从而能够使小径齿轮的变形为最小限度。
[0067]如图4所示，通过进一步按压带缘辊51，而沿着按压面511A发生了塑性变形的端部21与成形面512A抵接。接着，端部21沿着成形面512A，在小径齿轮11侧向与圆筒部23大致平行的箭头O方向发生塑性变形。端部21位于与小径齿轮11的上端面IlA重叠的位置。在使端部21在小径齿轮11侧向与圆筒部23大致平行的方向发生塑性变形时，作为变形部的端部21处于距小径齿轮11远的部分。因此，塑性变形对小径齿轮11的影响小而能够将小径齿轮的变形抑制成最小限度。
[0068](第三工序)
[0069]第三工序是用于在小径齿轮11处成形大径齿轮部2而制造多联齿轮30的工序。多联齿轮30是指成形出小径齿轮11及大径齿轮12这2个齿轮的多联齿轮。在第三工序中通过采用多联齿轮的制造方法，能够制造出具有小径齿轮11及大径齿轮12这2个齿轮的多联齿轮30。
[0070]如图5所示，在小径齿轮11成形大径齿轮部2。具体而言，以使小径齿轮11的上端面IlA和大径齿轮12的端面12A在轴向上位于大致相同位置的方式进行成形。大径齿轮12的成形方法通过滚轧、切削、镦锻等方法进行成形。关于大径齿轮12的成形，由于成为与小径齿轮11分离的部分的成形，因此对小径齿轮11的精度造成的影响小。因此，可以使用任意的成形方法。
[0071](第四工序)
[0072]第四工序是用于通过使多联齿轮30的端部22发生塑性变形进行扩径而成形大径齿轮部3的工序。为了使多联齿轮30发生塑性变形进行扩径，在本实施方式中，使用图6所示的塑性变形装置60。
[0073]塑性变形装置60的结构及作用效果与上述的图4所示的塑性变形装置50相同。因此，省略详细的说明。需要说明的是，如图6及图7所示，塑性变形装置60的部件编号与塑性变形装置50的部件编号相比，仅开始的部件编号从5变为6这一点不同，部件的结构没有不同之处。
[0074]将多联齿轮30形成为固定于固定辊62的状态。以中心轴N为中心使固定辊62在图中顺时针旋转。接着，以中心轴P为中心使带缘辊61A在图中顺时针旋转，并使带缘辊61B在图中逆时针旋转。在本实施方式中，虽然记载了使固定辊62及带缘辊61A在图中顺时针旋转，并使带缘辊61B逆时针旋转的内容，但旋转方向可以任意变更。
[0075]如图6所示，在使带缘辊61旋转的状态下，使按压面61IA按压到多联齿轮30的端部22。按压面611A利用其按压力使端部22向多联齿轮30的外周径向发生塑性变形。多联齿轮30如图6所示沿着按压面611A发生塑性变形。当多联齿轮30的端部22向外周径向发生塑性变形时，发生塑性变形的端部22处于距小径齿轮11远的部分。因此，小径齿轮11受到塑性变形产生的按压力的影响小，从而能够将小径齿轮11的变形抑制成最小限度。带缘棍61的尺寸比带缘棍51的尺寸小。通过使带缘棍61比带缘棍51小，能够成形出图1所示的大径齿轮12与大径齿轮13的尺寸的差异。根据带缘辊的缘部的位置，能够调整大径齿轮的尺寸。
[0076]如图7所示，通过进一步按压带缘辊61，而沿着按压面611A发生了塑性变形的端部22与成形面612A抵接。接着，端部22沿着成形面612A，在小径齿轮11侧向与圆筒部23大致平行的箭头Q方向发生塑性变形。端部22位于与小径齿轮的下端面IlB重叠的位置。使端部22在小径齿轮11侧向与圆筒部23大致平行的方向发生塑性变形时，作为变形部的端部22处于距小径齿轮11远的部分。因此，塑性变形对小径齿轮11的影响小，从而能够将小径齿轮11的变形抑制成最小限度。
[0077](第五工序)
[0078]第五工序是用于在大径齿轮13成形大径齿轮部3而制造多联齿轮I的工序。多联齿轮I是指成形有小径齿轮11及大径齿轮12、大径齿轮13这3个齿轮的多联齿轮。
[0079]如图8所示，在大径齿轮13处成形大径齿轮部3。具体而言，以使小径齿轮11的下端面IlB与大径齿轮13的端面13A在轴向上位于大致相同位置的方式进行成形。大径齿轮13的成形方法通过滚轧、切削、镦锻等方法进行成形。关于大径齿轮13的成形，由于成为与小径齿轮11分离的部分的成形，因此对小径齿轮11的精度造成的影响小。因此，可以使用任意的成形方法。
[0080]需要说明的是，在上述第一实施方式中，在图1中，作为在小径齿轮11及大径齿轮
12、大径齿轮13之间未成形出间隙的多联齿轮1，示出了使小径齿轮11的接近大径齿轮12的上端面IlA与大径齿轮12的接近小径齿轮11的端面12A、以及小径齿轮11的接近大径齿轮13的下端面IlB与大径齿轮13的接近小径齿轮11的端面13A在轴向上位于大致相同位置的多联齿轮的制造方法。然而，也可以制造小径齿轮11的接近大径齿轮12的上端部IlC与大径齿轮12的接近小径齿轮11的端部12B、以及小径齿轮11的接近大径齿轮13的下端部IlD与大径齿轮13的接近小径齿轮11的端部13B在轴向上位于重叠的位置的多联齿轮。
[0081]为了制造小径齿轮11的接近大径齿轮12的上端部IlC与大径齿轮12的接近小径齿轮11的端部12B在轴向上位于重叠的位置的多联齿轮，在第三工序中，在大径齿轮12处成形大径齿轮部2。在成形大径齿轮12时，通过以使端部12B位于与上端部IlC重叠的位置的方式进行成形，而能够得到。
[0082]另外，为了制造小径齿轮11的接近大径齿轮13的下端部IlD与大径齿轮13的接近小径齿轮11的端部13B在轴向上位于重叠的位置的多联齿轮，在第五工序中，在大径齿轮13处成形大径齿轮部3。在成形大径齿轮13时，通过以使端部13B位于与下端部IlD重叠的位置的方式进行成形，而能够得到。
[0083]如上述详细说明那样，在本实施方式I中，通过具有在被加工构件20的外周面20A成形小径齿轮11的第一工序、使被加工构件20的端部21发生塑性变形进行扩径而成形大径齿轮部2的第二工序、通过对大径齿轮部2进行切削而成形大径齿轮12的第三工序，能够制造出在小径齿轮11及大径齿轮12之间未成形出间隙的多联齿轮30。在小径齿轮11及大径齿轮12之间未成形出间隙的多联齿轮30是指:小径齿轮11的接近大径齿轮12的上端面IlA与大径齿轮12的接近小径齿轮11的端面12A在轴向上位于大致相同位置的多联齿轮；以及小径齿轮11的接近大径齿轮12的上端部IlC与大径齿轮12的接近小径齿轮11的端部12B在轴向上位于重叠的位置的多联齿轮。
[0084]此外，通过具有使多联齿轮30的端部22发生塑性变形进行扩径而成形大径齿轮部3的第四工序、通过对大径齿轮部3进行切削而成形大径齿轮13的第五工序，能够制造出在小径齿轮11及大径齿轮12、大径齿轮13之间未成形出间隙的多联齿轮I。在小径齿轮11及大径齿轮12、大径齿轮13之间未成形出间隙的多联齿轮I是指:小径齿轮11的接近大径齿轮12的上端面IlA与大径齿轮12的接近小径齿轮11的端面12A、以及小径齿轮11的接近大径齿轮13的下端面IlB与大径齿轮13的接近小径齿轮11的端面13A在轴向上位于大致相同位置的多联齿轮；小径齿轮11的接近大径齿轮12的上端部IlC与大径齿轮12的接近小径齿轮11的端部12B、以及小径齿轮11的接近大径齿轮13的下端部IlD与大径齿轮13的接近小径齿轮11的端部13B在轴向上位于重叠的位置的多联齿轮。
[0085]若是在小径齿轮11及大径齿轮12之间未成形出间隙的多联齿轮30、以及小径齿轮11及大径齿轮12及大径齿轮13，则能够使空间节省间隙的量。因此，能够实现具有多联齿轮的作为最终产品的机器的小型化。
[0086]另外，即使在成形了小径齿轮11之后对大径齿轮12进行成形的情况、在成形了小径齿轮11之后对大径齿轮12及大径齿轮13进行成形的情况下，也无需为了避免小径齿轮11变形而利用复杂的装置结构进行限制，因此齿轮的精度容易确保，且与以往相比能够减少成本。
[0087]另外，由于通过塑性变形来制造多联齿轮30或多联齿轮1，因此与分割齿轮相比，能够增加强度。而且，由于不需要接合组装，因此能够制造出低成本且同轴精度良好的多联齿轮。
[0088]在第二工序中，通过带缘辊51进行塑性变形，由此，不会使通过第一工序成形出的小径齿轮11发生变形而能够成形大径齿轮12。而且，在第四工序中通过带缘辊61进行塑性变形，由此，不会使通过第一工序成形出的小径齿轮11发生变形而能够成形大径齿轮13。
[0089]<第二实施方式>
[0090]第二实施方式涉及的多联齿轮的制造方法与第一实施方式涉及的多联齿轮的制造方法相比，除了使被加工构件的端部发生塑性变形进行扩径而成形大径齿轮部的第二工序及第四工序以外，没有不同之处。因此，在第二实施方式中，说明使被加工构件40的端部41发生塑性变形的方法，而省略其他的说明。需要说明的是，在第二实施方式中虽然其他的说明省略，但具有与第一实施方式同样的作用及效果。而且，虽然仅说明第二工序，但第二工序中的被加工构件的塑性变形在第四工序中也通过同样的结构起到同样的作用效果。
[0091](第二工序)
[0092]第二工序是用于通过使被加工构件40的端部41发生塑性变形进行扩径而成形大径齿轮部2的工序。为了使被加工构件40发生塑性变形进行扩径，在本实施方式中，使用图9所示的塑性变形装置60。
[0093]对塑性变形装置60的结构进行说明。塑性变形装置60为锤，进行上下移动，其前端部多次击打被加工构件40的端部41，使端部41发生塑性变形进行扩径。以塑性变形装置60的接触面60A与端部41接触的接触面积减小的方式成形接触面60A。这是因为，由于接触面积小而能够减小成形载荷，在端部41的塑性变形时能够减小对小径齿轮11的精度造成的影响。为了减小接触面60A的接触面积，在本实施方式中，设为比小径齿轮11的截面积小的接触面积。这是因为，通过设为比小径齿轮11的截面积小的接触面积，小径齿轮11的强度优越而能够减小对小径齿轮11的精度造成的影响。
[0094]在本实施方式中，在图9所示的状态下，塑性变形装置60的接触面60A多次击打被加工构件40的端部41，由此逐渐进行成形。其结果是，被加工构件40的端部41发生塑性变形而能够成形大径齿轮部2。在本实施方式中，使用塑性变形装置60，而且使接触面60A的接触面积比小径齿轮11的截面积小，由此能够减小成形载荷。因此，即使在成形了小径齿轮11之后对大径齿轮12进行成形的情况下，也能够将小径齿轮11的变形抑制到最小限度并成形大径齿轮12。
[0095]需要说明的是，本发明的多联齿轮的制造方法及多联齿轮并未限定为上述实施例，能够进行各种应用。
[0096]例如，在本实施方式中，记载了第二工序及第四工序通过冷锻使被加工构件的端部发生塑性变形进行扩径的内容。然而，例如图10所示，在进入第二工序之前，可以利用线圈90对端部21进行加热，在使材料变软的基础上进行使其发生塑性变形的热锻。通过使用线圈90进行高频加热，能够使要成形的端部21的仅一部分的材料的变形阻力下降，从而降低塑性变形时所需的载荷。通过高频加热，能够仅将进行加工的一部分加热，因此能够节省电力地进行加热。上述仅说明了第二工序中的端部21，但也可以对第四工序前的端部22进行加热。而且，通过在第二实施方式中的锤打时使用，能够降低塑性变形时所需的载荷，能够将小径齿轮11的变形进一步抑制到最小限度。
[0097]例如，在本实施方式中，关于被加工构件、第一被加工构件20、第一多联齿轮30、多联齿轮1，示出了具体的数值。然而，本数值是为了容易理解而示出了具体例的数值，没有对本实施方式加以任何限定。
[0098]例如，在本实施方式中，在第三工序中成形了大径齿轮12，但也可以在进行了第一工序、第二工序、第四工序之后，进行大径齿轮12及大径齿轮13的成形。S卩，可以在塑性变形全部结束之后，对大径齿轮12及13进行成形。通过在塑性变形后对大径齿轮12及13进行成形，能够实现工序的一元化。由此，对于多联齿轮I的制造，能够提升速度。
[0099]例如，在本实施方式中，作为在小径齿轮及大径齿轮之间未成形出间隙的多联齿轮，示出了小径齿轮的接近大径齿轮的齿轮端部与大径齿轮的接近小径齿轮的齿轮端部在轴向上位于大致相同位置的多联齿轮。然而，例如，在小径齿轮及大径齿轮之间未成形出间隙的多联齿轮中，包括小径齿轮的端部与大径齿轮的端部在轴向上位于重叠的位置的多联齿轮。即，在大径齿轮的接近小径齿轮的齿轮端部与小径齿轮的接近大径齿轮的齿轮端部重叠而大径齿轮覆盖小径齿轮的状态下，也成为未成形出间隙的多联齿轮。本多联齿轮在上述多联齿轮的制造方法中，在第三工序或第五工序中对大径齿轮部2进行切削等时通过变更成形量而能够制造。若是大径齿轮覆盖小径齿轮的状态，则能够可靠地制造出没有小径齿轮与大径齿轮的间隙的多联齿轮。
[0100]符号说明
[0101]1、30多联齿轮[0102]11小径齿轮
[0103]12、13大径齿轮
[0104]20被加工构件
[0105]50、60塑性变形装置
【权利要求】
1.一种多联齿轮的制造方法，用于制造在中空圆筒形状的被加工构件的外周面成形有不同直径的齿轮的多联齿轮，所述制造方法的特征在于，具有: 第一工序，在所述外周面成形小径齿轮； 第二工序，使所述被加工构件的端部发生塑性变形进行扩径而成形大径齿轮部；以及 第三工序，通过对所述大径齿轮部进行切削而成形大径齿轮。
2.根据权利要求1所述的多联齿轮的制造方法，其特征在于， 在所述第二工序的所述塑性变形中，使所述端部沿着径向扩径，并将所述扩径后的端部向所述小径齿轮侧折弯。
3.根据权利要求2所述的多联齿轮的制造方法，其特征在于， 在所述第二工序中，通过带缘辊进行所述塑性变形。
4.根据权利要求2所述的多联齿轮的制造方法，其特征在于， 在所述第二工序中，通过锤打进行所述塑性变形， 所述锤打使用具有比所述小径齿轮的截面积小的接触面积的锤。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的多联齿轮的制造方法，其特征在于， 在所述第二工序中，利用高频加热对所述被加工构件的端部进行加热。
6.一种多联齿轮，通过权利要求1所述的多联齿轮的制造方法而制成，所述多联齿轮的特征在于， 所述小径齿轮的端部与所述大径齿轮的端部在轴向上位于重叠的位置。
7.一种多联齿轮，通过权利要求1所述的多联齿轮的制造方法而制成，所述多联齿轮的特征在于， 所述小径齿轮的端面与所述大径齿轮的端面在轴向上位于大致相同的位置。
8.根据权利要求6或7所述的多联齿轮，其特征在于， 所述多联齿轮是在所述小径齿轮的至少一侧成形有所述大径齿轮的一体结构的多联齿轮。
【文档编号】B21H5/00GK103608612SQ201180071628
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2011年7月8日 优先权日:2011年7月8日
【发明者】助田拓也, 井下宽史, 霜田好司, 富冈晃德, 增井稔明, 青山宏典 申请人:丰田自动车株式会社