ギアボックスの製造方法及びその方法によって作製されたギアボックス
【課題】 雑音と摩耗の少ないギアボックスを提供する。
【解決手段】 図１に示すように、本発明は、ギアボックス（１０）内に正確な間隙を設定するために、製造中に変形される終端（４０）と、ローラ磨き上げ又はスエージ加工されたシャフト（１２）に噛み合う軸受け面と、製造の事前組み立て段階で、適合ソケット内に押し込められ、この工程によって変形し、ギアボックスの筐体半分の配置を設定するスピゴット（４５〜４８）と、二つの金属耐力要素の間に挟持され、シャフト（１２）内にローラ処理される肩部によって、シャフト（１２）上に固定されるプラスチックギアホイールを含むギア（１１）と、を備えているギアボックス（１０）を提供する。
【解決手段】 図１に示すように、本発明は、ギアボックス（１０）内に正確な間隙を設定するために、製造中に変形される終端（４０）と、ローラ磨き上げ又はスエージ加工されたシャフト（１２）に噛み合う軸受け面と、製造の事前組み立て段階で、適合ソケット内に押し込められ、この工程によって変形し、ギアボックスの筐体半分の配置を設定するスピゴット（４５〜４８）と、二つの金属耐力要素の間に挟持され、シャフト（１２）内にローラ処理される肩部によって、シャフト（１２）上に固定されるプラスチックギアホイールを含むギア（１１）と、を備えているギアボックス（１０）を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギアボックスの製造方法及びその方法によって作製されたギアボックスに関する。
【０００２】
小さなギアボックスが、多くの用途で用いられている。一例は、自動車内の座席移動機構内にある。このようなギアボックスの効率は、ギアボックス内の部品の配置と、精度の低減と、軸受け面の表面仕上げ及び金属処理によって著しく影響され、これはまた使用中にギアボックスによって放出される雑音と、ギアボックス部品の摩耗と、従ってギアボックスの寿命に著しく影響を与える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】EP 1000686
【発明の概要】
【０００４】
第一形態では、本発明は、
各々が終端形状を備えている複数のギアボックス筐体部品を形成することと、
事前組み立て段階で、最終的な組み立て前に、形成したギアボックス筐体部品を共にもたらし、前記筐体部品の終端形状が共に筐体内の終端を画定することと、
終端上に圧力を加え、終端を変形させることと、
ギアボックス筐体部品を分解することと、
シャフトの一端の周囲にギアボックス部品を組み立て、前記シャフトが、それと共に回転させるためにその上に取り付けたギアを備え、組み立てたギアボックス筐体部品が前記ギアを取り囲むことと、
直接又は一つ以上のスペーサ要素を介して、シャフト端部を終端に隣接することと、
を含むギアボックスの製造方法であって、
事前組み立て段階での終端の変形が、終端とギアボックス筐体の表面の間の距離を設定し、組み立てたギアボックス内で、前記ギアボックス筐体の表面がギアの側面と対向し、前記ギアの側面が終端から逆向きになる方法を提供する。
【０００５】
第二形態では、本発明は、
共に組み立てたとき、シャフト用の円筒軸受け面を提供する複数のギアボックス筐体部品を形成することと、
事前組み立て段階で、前方部の周囲にギアボックス筐体部品を共に押し付け、前方部が、内部に取り付けたローラを備え、前記ローラがギアボックス筐体の軸受け面と噛み合い、筐体部品が共に押し付けられたとき、前記軸受け面を凹ませることと、
前方部を回転させ、軸受け面の周囲でローラを回転させ、前記軸受け面を変形させることと、
前方部の周囲からギアボックス筐体部品を分解することと、
シャフト端部の周囲にギアボックス部品を組み立て、前記シャフトがそれと共に回転させるためにその上に取り付けたギアを備え、組み立てたギアボックス筐体部品が前記ギアを取り囲むことと、を含むギアボックスの製造方法を提供する。
【０００６】
第三形態では、本発明は、
複数のギアボックス筐体部品を形成し、第一のギアボックス筐体部品がスピゴットを備え、第二のギアボックス部品が適合ソケットを備えていることと、
事前組み立て段階で、第二のギアボックス部品のソケット内に、第一のギアボックス部品のスピゴットを押し込み、そうする際に、スピゴットを変形させ、ソケット内にはめ込み、ソケットの形状に適合させることと、
ギアボックス筐体部品を分解することと、
シャフトの端部のまわりにギアボックス部品を組み立て、前記シャフトが、それと共に回転させるためにその上に取り付けたギアを備え、組み立てたギアボックス筐体部品が前記ギアを取り囲むことと、を含むギアボックスの製造方法を提供する。
【０００７】
第四形態では、本発明は、
中央開口部と、前記中央開口部を画定する環状面内のスロットを備えている歯付きギアホイールをプラスチックから成形することと、
各々がそれを貫通する中央開口部と、耐力面を備えている一対の金属耐力要素を形成することと、
金属シャフト上にギアホイールと軸受け要素を取り付け、前記耐力要素がプラスチックギアホイールを挟持し、少なくとも一つの耐力要素の一部が、前記ギアホイールの中央開口部を介して延び、他の耐力要素に隣接することと、
シャフトの金属を変形させ、耐力要素の耐力面と噛み合う前記シャフト上に、一対の環状肩部を形成し、耐力面に加えられた力が、前記耐力要素の直接隣接面を介して伝達されることと、
肩部が形成される際、ギアホイールと耐力要素の軸方向の移動を可能にし、前記肩部がシャフト上の軸方向の所定の位置にギアホイールを固定することと、を含むギアボックスの製造方法を提供する。
【０００８】
第五形態では、本発明は、
内部終端と、シャフトと噛み合うための円筒磨き上げ軸受け面の両方を共に画定し、第一の筐体部品が複数のスピゴットを備え、第二の筐体部品が複数の適合ソケットを備えている複数の金属筐体部品と、
それと共に回転させるためにその上に歯付きギアを取り付け、前記歯付きギアが、一対の金属軸受け要素の間に固定されたプラスチックの歯付きギアホイールを含み、前記一対の金属軸受け要素が、更に金属シャフトと一体的に形成した一対の肩部によって噛み合わせられる前記金属シャフトと、
ウォームギアと、を含むギアボックスであって、
金属筐体部品が、その上に歯付きギアを取り付けた金属シャフトと、更にウォームギアの両方を取り囲んで固定し、前記ウォームギアが、歯付きギアと噛み合い、前記ウォームギアの回転軸が、シャフトから間隙を介し、シャフトの回転軸を含む面と直交し、
シャフトが、シャフト端部に対向する終端と、軸受け要素の一つの軸受け面と対向するギアボックス筐体面の間のギアボックス筐体内に軸方向に固定され、前記軸受け面が、終端から逆向きになり、
シャフトの円筒部が、組み立てた筐体部品で形成した円筒軸受け面によって取り囲まれているギアボックスを提供する。
【０００９】
以下で、添付の図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明によるギアボックスの第一実施形態の部分分解斜視図である。
【図２】ギアがシャフト上の所定の位置にどのように固定されているかを示す、図１のギアボックスの第一シャフトと第一ギアを通過する断面図である。
【図３】シャフト上の所定の位置に固定する前の、図１と図２に示した第一ギアの斜視図である。
【図４】図３のギアの第一部品の斜視図である。
【図５】図３のギアの第二部品の斜視図である。
【図６】図１のギアボックスの第一部品の図である。
【図７】本発明によるギアボックスの第二実施形態の分解図である。
【図８】部分的に組み立てた際の本発明によるギアボックスの第二実施形態の図である。
【図９】完全に組み立てた図７と図８のギアボックスの斜視図である。
【図１０】図１〜９のギアボックスを作製するための製造装置の概略図である。
【図１１】動作方法を示す、図１０の装置の詳細図である。
【図１２】本発明によるギアボックスの第三実施形態で用いられるシャフトの図である。
【図１３】ギアボックスの第三実施形態のプラスチックギアホイール部品の第一側面の斜視図である。
【図１４】図１３のプラスチックギアホイール部品の第二側面の斜視図である。
【図１５】ギアボックスの第三実施形態のスラスト軸受け座金の第一側面の斜視図である。
【図１６】図１５のスラスト軸受け座金の第二側面の斜視図である。
【図１７】ギアボックスの第三実施形態の精密打抜き座金の斜視図である。
【図１８】図１２のシャフト、図１３／１４のプラスチックギアホイール、図１５／１６のスラスト軸受け座金、及び図１７の精密打抜き座金の半組立体の第一側面からの斜視図である。
【図１９】図１８の半組立体の第二側面からの斜視図である。
【図２０】図１２のシャフト上にどのように肩部が形成されるかを示す概略図である。
【図２１】ギアボックスの第三実施形態の第一筐体半分の斜視図である。
【図２２】ギアボックスの第三実施形態の第二筐体半分の斜視図である。
【図２３】ギアボックスの第三実施形態の製造中に用いられるローラ磨き上げ器具の第一側面からの斜視図である。
【図２４】図２３のローラ磨き上げ器具の第二側面からの斜視図である。
【図２５】図２２のギアボックス筐体半分の所定の位置での、図２３と２４のローラ磨き上げ器具を示す図である。
【図２６】形成動作を示すための矢印を備えている、図２３と２４の器具上に取り付けた図２１と２２のギアボックス筐体半分の図である。
【図２７】ギアボックスの第三実施形態のウォームギアの斜視図である。
【図２８】図２７のウォームギアと共に用いるための座金の斜視図である。
【図２９】図２７のウォームギア上の所定の位置に固定した図２８の座金を示す、図２７のウォームギアの一端の斜視図である。
【図３０】図２７のウォームギア上の所定の位置に図８の座金をどのように固定するかを示す概略図である。
【図３１】図１５に示したものに対する別のスラスト軸受け座金の第一側面の斜視図である。
【図３２】図３１のスラスト軸受け座金を含む半組立体の第一側面からの斜視図である。
【図３３】図３２の半組立体の第二側面からの斜視図である。
【図３４】開示した方法で用いるための治具の一部の斜視図である。
【図３５】治具の別の形状を示す斜視図である。
【図３６】治具の更に別の形状を示す第二側面からの別の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、シャフト１２と共に回転させるために、シャフト１２上に同軸に取り付けたギア１１を含むギアボックス１０を示している。ギア１１はウォームギア１３と噛み合い、ウォームギア１３の軸はギア１１の軸に対して直交している。図に示したギア１１、ウォームギア１３及びシャフト１２の端部は、ギアボックス筐体１４内に軸受けし、ギアボックス筐体１４は、ギアボックス１０を所定の位置に固定可能にする開口部１５を備えている。
【００１２】
図２は、図１に示したシャフト１２の端部、及びギア１１の断面を示している。ギア１１は、三つの部品、つまり射出成形プラスチックの歯付きギアホイール１６、及び一般に軟鋼からなる二つの金属スラスト軸受け１７、１８を含んでいる。部品１６は、そのまま図４に示されている。低摩擦係数を与え、従って使用中に熱をほとんど発生させず、（同様の金属ギアに比べて）より静かな動作を与えるために、それは「超仕上げ」される。部品１６は、シャフト１２（図２参照）の端部の外径Φ2に等しい内径で形成され、この内径は３つの曲面１９、２０、２１（図４参照）によって形成される。
【００１３】
プラスチックギアホイール１６は三つのスロット２２、２３、２４（図４参照）を備え、三つのスロット２２、２３、２４は、直径Φから半径方向に広がる凹部である。これらのスロットは、軸受け１７、１８と共にギアホイールの連結を可能にする。軸受け部品の一つである部品１８は、図５に示されている。それは平坦な前面２５を備え、前面２５は使用中、環状リング２６上に設けられる軸受け面を提供し、環状リング２６から軸方向後方に延び、三つの歯２７、２８、２９を提供する。歯２７、２８、２９は、スロット２２、２３、２４に適合して噛み合い、部品１８をギア１６に固定し、共に回転させる。軸受け部品１７も、同様に形成される。組み立てる際、軸受け部品１７、１８の歯は、図２で分かるように端と端が適合する。ギア１１の内側半径面は、軸受け部品１７、１８の内側半径面からなり、軸受け部品１７、１８は窓を画定し、プラスチックギアホイール１６の部品は前記窓を貫通している。
【００１４】
各座金１７、１８のスラスト面（例えば２５）の内側部品は面取りして円錐面を提供し、前記円錐面は内部に画定された複数のノッチを備えている。一例として、ノッチ３０、３１、３２が、図５に示されている。各ノッチ３０、３１、３２は、歯２７、２８、２９の中点に対して配置される。
【００１５】
組み立て中、射出成形プラスチックギアホイール１６は、二つの金属座金１７、１８の間に挟持され、座金１７、１８の歯は、プラスチックギアホイール１６のスロット２２、２３、２４を貫通している。これは、図３に示したように部品のままである。それから、最初は一定の直径Φ2であるシャフト１２の端部上で、この部品をスリップさせる。
【００１６】
次に、ギアホイール１６は、EP 1000686で既に記載されているように、「肩部ローリング」工程でシャフト１２上の軸方向の所定の位置に固定される。この工程では、金属が領域３３、３４から流動し、環状の肩部３５、３６を形成する。その工程では、肩部３５を形成するための材料の流動と、肩部３６を形成するための材料の流動がギア１６の移動を引き起こし、シャフト１２上の所望の軸方向の位置に正確にギア１６を配置する。流動金属は、既に説明したノッチ３０、３１、３２内に流れ込む。肩部３５、３６は、シャフト１２上のギア１６を軸方向にしっかりと配置し、更にギア１６を固定し、シャフト１２と共に回転させる。ノッチ３０、３１、３２は、ギア１６を固定し、シャフト１２と共に回転させるために役立つ。金属軸受け部品１７、１８は、肩部３５、３６の形成中、ギア１６上に加えられる負荷に反応する。それによって、それらは、「肩部ローリング」工程でシャフト１２上に配置される主に射出成形プラスチックであるギア１６の使用を可能にする。射出成形プラスチックギア自体は負荷に耐えることはできず、このため、スラスト軸受け部品１７、１８は必須である。
【００１７】
また、肩部ローリング工程は、肩部の間のシャフトの直径を増大させ、シャフトと、隣接する金属軸受け部品１７、１８の間の任意の隙間を取り込む。従って、肩部ローリングの前では、金属軸受け部品１７、１８とシャフトの間に隙間をもって適合しているが、肩部ローリング後は、「サイズを一致させて」（つまり直径を一致させて）適合し、ギアがシャフト上で揺れないようにする。本発明のギアボックスは、車両の座席調整機構内で用いられ、従って、衝突負荷に耐えることができなければならない。このような衝突負荷は、シャフトの金属から軸受け部品の金属を介して、ギアボックス筐体の金属に伝達され、プラスチックギアはこのような高い力を伝達する必要はない。
【００１８】
肩部ローリング金型の正確な同心度と正確な垂直度は、肩部ローリング工程中にギア及びシャフト半組立体に伝達される。シャフト１２の前端では、ドリル作業によって、円錐状の端面３８（図２参照）を備えている閉孔３７が形成される。この孔３７には、玉軸受け３９が配置される。
【００１９】
並列製造工程では、ギアボックス筐体が形成される。ギアボックス筐体の重要な形状は、一つ以上のギアボックス筐体部品、例えば、ギアボックス筐体部品１４の形状によって提供される変形可能な終端４０（図１参照）である。図のように、変形可能な終端４０は、３８度の傾斜角を備えているフラスト円錐部品である。フラスト円錐終端４０は、一つのギアボックス筐体部品１４で形成した一方の半分と、適合ギアボックス筐体部品で形成した他方の半分を備えている。
【００２０】
ギアボックスの形成中、ギアボックス筐体部品は、まず成形マンドレル１０００（図１０と１１参照）の周囲に共にもたらされる。マンドレル１０００は、図１に示したシャフト１２の端部の直径と等しい直径の円筒部品１００１を備えている。油圧駆動部１００２に接続されたロッド１０１０は、マンドレル１０００内をスライド可能であり、油圧駆動部１００２はロッド１０１０の軸方向の位置を制御する。駆動部１００２は、正確な位置測定装置と対応させる。ロッド１０１０は、シャフト１２とほとんど同じように、その前端においてソケット内に配置された玉軸受け１００３を備えている。マンドレル１０００と、その前端に玉軸受け１００３を備えているロッド１０１０は、その周囲に組み立てられる際、筐体部品の間に収容される。それから、ロッド１０１０は、マンドレル１０００内、及びマンドレル１０００の周囲に組み立てた筐体内で、油圧駆動部１００２によって前進させ（組み立てた筐体は静止させ）、終端４０を塑性的に変形させる。これは、（使用中、シャフト１２によって噛み合わせられた）終端４０の前面と、ギアボックス筐体内の対向する面との間の距離を正確に設定するために行われ、ギアボックス筐体はキャビティの一部を構成し、ギア１１は使用中、キャビティ内に配置される。これらの二つの点の間の距離を正確に設定することが重要である。距離は、ギアボックス筐体部品のキャスト内では十分正確には設定されない。これらの二つの面は、使用中、ギアボックス筐体内のシャフト１２とギアホイール１１を所定の位置に正確に配置する面を提供する。
【００２１】
ロッド１０１０の変位は注意深く制御され、終端４０が弾性的及び塑性的に変形するという事実を明らかにする。ロッド１０１０の移動用の制御ユニットはコード化して変位を与え、（終端から圧力を除去し、終端が弾性的に膨張した後に）望まれるものと等価な終端の最終的な位置を与える。
【００２２】
四つのスピゴット４５、４６、４７、４８も図１に見られ、それらは傾斜させられ、筐体部分１４の面から離れるほど低減する外径を備えている。各スピゴットは、本質的に中空である。各スピゴットのフラスト円錐の外面は、６゜の傾斜を備えている。対向する筐体部品は適合ソケットを備え、筐体部品を共にもたらしたとき、スピゴットは前記適合ソケット内に配置する。これは、図７、８及び９に示した発明の実施形態で最もよく見られる。この実施形態は、図１〜６の実施形態と大部分の点で同一であるが、筐体部品は、やや異なる形状及び構成を備え、スピゴットとソケットもギアボックス筐体の反対側にあるように取り替えられている。
【００２３】
図７では、四つのスピゴット１１６、１１７、１１８、１１９は、ギアボックス筐体部品１２０上に設けられているように見られる。上記のように、これらは、６゜の傾斜を設けたフラスト円錐外面を備えている中空である。これらは、図８に示された対応するソケット１３０、１３１、１３２、１３３と位置合わせし、その中に挿入される。これらのソケットは、スピゴットの外面と適合する傾斜側面を備えている。
【００２４】
ギアボックスの製造中、筐体部品１２０、１２１は（筐体部品１４とその対応物と同様に）最終組み立ての前に、上記のように、マンドレルの周囲に共にもたらされる。スピゴット（例えば、１１６、１１７、１１８、１１９）は、対応するソケット（例えば、１３０、１３１、１３２、１３３）内に押し込められる。スピゴット（１１６、１１７、１１８、１１９）は、対応するソケット（１３０、１３１、１３２、１３３）との挿入によって変形される。スピゴット（１１６、１１７、１１８、１１９）は最初、スピゴットの前縁部が、適合フラスト円錐面の端部から１ｍｍのソケット面と噛み合うようなサイズにする。それから、筐体部品を共に押し付けるプランジャを別の事前に選択した距離だけ前進させ、スピゴットが変形し、初期の接触点において、スピゴットとソケットの間に一般に０．１ｍｍの隙間を取る。スピゴットの材料は、最も抵抗の少ない場所に大部分が流動する。これは、ソケット内のスピゴット適合の同心性を改善する。スピゴット材料は塑性的に変形する一方、ソケット材料は弾性状態のままである。一旦、スピゴットが十分に前進されると、スピゴットの金属とソケットの金属が緩和するので、筐体部品は共に保持され、その弾性状態でのソケット金属の緩和は一般に、スピゴットの更なる塑性変形を生じさせる。
【００２５】
上記の方法では、筐体部品の配置を設定し、終端を適切に変形させながら、マンドレルの周囲の所定の位置に部品を保持する。一旦、上記の変形工程が完了すると、更に説明するように、軸受け面の仕上げ作業が実行される。
【００２６】
形成工程で用いられるマンドレル１０００には、マンドレル１０００に軸受けされるローラ１００４、１００５、１００６、１００７（図１１参照）も設けられ、それらは個々の軸の周囲で回転し、各軸はマンドレルの回転軸１００８から平行に間隙を介して配置される（図１０参照）。ローラ１００４、１００５、１００６、１００７は、マンドレル１０００から外向きに放射状に、マンドレル１０００の面から外に延びている。マンドレル１０００の周囲にギアボックス筐体部品が共にもたらされると、それらはラム１０１１、１０１２を介した印加による油圧を用いて共に押し付けられる。ローラ１００４、１００５、１００６、１００７は、部品が共に押し付けられると、ギアボックス筐体部品の軸受け面内でやや押し込まれる。それから、筐体部品は、ブロック１０１３、１０１４、１０１５、１０１６によって共に保持される。マンドレル１０００は、ラック及びピニオン構成１０１７（図１０参照）に接続され、これを用いて、一方向（例えば、時計回りに）マンドレル１０００を回転させ、ギアボックス筐体部品の軸受け面をローラ磨き上げする。これは、図１１の二つの回転位置でローラ１００４、１００５、１００６、１００７を各々示すことによって、及び矢印１０１８によって示されている。これは、完成したギアボックス筐体の軸受け部品に非常に良好な表面仕上げを与え、完成したギアボックス筐体表面の金属特性を改善し、動作中の摩擦を低減し、従って摩耗や雑音を低減する。この工程も、軸受けが完成したギアボックス内でのシャフト１２の非常に正確な軸配置を提供する。ローラ磨き上げ軸受け面は、シャフト１２の環状面Ａ1とＡ2によって噛み合わせられるものである（図２参照）。
【００２７】
上記の軸受け面のローラ磨き上げを行う代わりに、スエージ工程で表面を仕上げることもできる。この工程では、ローラ１００４、１００５、１００６及び１００７は、磨き上げ工程より深く筐体金属を押し込み、ローラを９０゜回転させる際、軸受け面の周囲に金属を変位させる。一般に、軸受け面に一対の刻み目又はスロットを成形し、スエージ工程中に金属を変位させることができる空隙を提供する。スエージ加工による軸受け面のより大きな変形は、磨き上げより良い表面仕上げ、及び形成される円筒軸受け面へのより精密な精度、及びそれらの間の位置合わせを与える。
【００２８】
上記の工程の完了に続く適切な休止期間の後、二つの筐体部品は互いに分離される。
【００２９】
一旦、筐体部品が事前組み立て段階を通り、終端（図１の４０及び図７の１５０）とスピゴット（図１の４５、４６、４７、４８及び図７の１１６、１１７、１１８、１１９）が変形され、軸受け面が超仕上げされ、分離されると、次に筐体部品を用いて、図１又は図７に示したギアボックスを組み立てる。筐体部品は、シャフト上へのギアの取付けと並列に、それらの事前組み立て作業を受ける（例えば、図２に示したシャフト１２上のギア１１の取り付けでは、ギア１００は「肩部ローリング」を用いて、同様にシャフト１０１上に取り付けられ、ギア１００の側面上にうねりを設けることを省き、変形される材料をギア１００の側面に流動させ、シャフト１０１上に回転可能なようにギア１００を固定する）。
【００３０】
組み立て中、シャフト１２とギア１１は、事前に変形された筐体部品（例えば、１４）の間に配置され、シャフト１２の端部と終端４０の間には硬化スペーサ５０を挿入し、玉軸受け３９はスペーサ５０と噛み合う。ウォームギア６０は、シャフト１２の軸に対して交差軸方向に取り付けられ、ギア１１と噛み合う。二つの「最上層」亜鉛（又は亜鉛合金）軸受けキャップ５２及び５３（図６参照）は、ウォームギア１３の両端上に配置され、ギア用の軸受けを提供する。ウォーム１３自体は、軟鋼からなる。それは、ネジ転造螺旋ネジ５１と円筒端部（例えば、５４）を備え、軸受けキャップ５２、５３は円筒端部上に装着され、ギアボックスの入力シャフトの適合端部を受け取るために、少なくとも一つの端部５４には正方形ソケット５５がある。ギア比は、一般に２０：１である。
【００３１】
筐体部品（例えば、１４）は、適合ソケット内にスピゴット４５、４６、４７、４８をリベット又はネジ留めすることによって、最終組み立てで共に保持される。筐体部品上で行われる事前組み立て作業は、最終組み立てでの全ての部品の良好な及び正確な適合を保証する。
【００３２】
同様に、図７のギアボックスの部品も共に組み立てられる。再び、軟鋼ウォームギア１１０に、鋼鉄の「最上層」軸受けキャップ１１１と１１２（一般に低摩擦面を提供可能な耐摩耗鋼のグレードからなる）を設ける。この場合、追加の環状リング１２６を設けて、ウォームギア１１０の一部を取り囲み、ウォームギア１１０はギア１００とは噛み合わない。事前変形スピゴット１１６、１１７、１１８、１１９は、適合ソケット内に「サイズを一致させて」完全な適合を提供し、ギアボックスの所定の位置に部品を固定する。事前変形終端１５０は、軸受け要素１７０（図８参照）の密な合わせ込みがあることを保証し、軸受け要素１７０はギア１００の一部を構成し、ギア１００はギアボックス筐体に対向する面を備え、従って、使用中、筐体内でギア１１はほとんど移動せず、雑音及び摩耗を最小化する。
【００３３】
完全に組み立てたギアボックスは、図９に示したとおりである。ギアボックス筐体部品１２０と１２１は、リベット１９０、１９１、１９２、１９３（又はネジ）によって共に締め付けられ、リベット１９０、１９１、１９２、１９３は、開口部１２２、１２３、１２４、１２５を介して、スピゴット１１６、１１７、１１８、１１９内に延びている。
【００３４】
ここで、図１２〜３０に示したギアボックスの第三実施形態を参照しながら、本発明の背後にある原理を更に説明する。図１２では、旋削平面軟鋼シャフト２０００が見られる。図１３と１４では、凹んだ環状表面部２１０３（図１３参照）内の単一面上に鍵形状２００２を備えている成形プラスチックギア２００３が見られる。反対側の面（図１４参照）も、凹んだ環状領域２００４を備えているが、これは平坦である。鍵形状２００２は、軟鋼軸受け座金２００６（図１６参照）上の対向する鍵形状２００５と噛み合い、この構成は成形プラスチックギア２００３と軸受け座金２００６を共に固定し、共に回転させ、ギアが駆動されるときにトルクを伝達させる。
【００３５】
金属軸受け座金２００６は、図１６に示した鍵形状２００２付きの第一側面を備え、前記鍵形状は成形ギア２００３上の鍵形状２００２と噛み合い、この側面は更にハブの端部に隣接面２００７を備え、前記ハブにはシャフト２０００と同じ直径の中央孔２００８を形成し、中央孔２００８はシャフト２０００との適合接続を可能にする。図１５に見られる軸受け座金２００６の他方の側面上には、軸受け面２００９を設け、軸受け面２００９はスラスト面を提供し、前記スラスト面は（以降に説明する）亜鉛ダイキャスト収容部内の対向するスラスト面に対して保持する。フラスト円錐面２０１１は、平坦な環状スラスト面２００９から内向き及び後方に放射状に、軸受け座金の円筒襟領域２００８まで延びている。凹んだ鍵形状２０１０は、フラスト円錐面２０１１と円筒襟領域２００８に広がり、これらはシャフト２０００からの材料が肩部ローリング中にそれらの中に流動して、鍵を形成し、回転及びトルクに抵抗可能にする。
【００３６】
成形ギア２００３は、軸受け座金２００６と図１７に示した精密軟鋼平座金２０１２の間に固定され、図１８と図１９に示したロール肩部２０１３と２０１４の間に挟持され、軸方向の強度及びトルク抵抗を提供する。平坦な精密平座金２０１２は、軸受け座金２００６に対して成形ギア２００３の反対側に配置され、軸受け座金の端部２００７に対して突き当たる。
【００３７】
鍵形状２０１０は、半月状を備えているものとして図１５には示されている。しかし、これらの形状は、任意の適切な形状を取ることができる。好ましくは、図３１〜３３に示したように、鍵形状２０１０はｖ字型のノッチであってもよい。好ましくは、このような形状は、優れた捻れ抵抗を提供しながら、肩部ローリング工程中に内部に材料が流動可能にする。図３２と３３は、図１８と１９に示したものとは逆向きに組み立てた座金２００６、２０１２（つまり、軸方向に逆順）を示しており、平座金２０１２は玉軸受け２４００の最も近くにある。
【００３８】
平面シャフト２０００は、ギア２００３の肩部ローリング用の基礎を所定の位置に提供する。軸受け座金２００６は、適合鍵形状２００２、２００５を配置している成形ギアの第一側面に組み立てられる。精密軸受け平座金２０１２は、ギア２００３の他方の側面に組み立てられる。次に、成形ギア２００３と軸受け座金２００６及び２０１２の半組立体をシャフト２０００上に配置し、軸受け座金２００６内の孔の内径と平面シャフト２０００の外径を適合させる。それから、シャフト２０００を肩部ローリング機内に装着する。図２０では、シャフト２０００は、肩部ローリング器具２０２０に沿って概略的に示されている。半組立体は、肩部ローリング器具２０２０等を用いてシャフトを変形させることによって、シャフト２０００にしっかりと固定し、環状肩部を構成し、前記環状肩部に圧縮力を加え、二つの金属座金２００６、２０１２の間にギア２００３を挟持する。肩部は、ギア２００３の軸方向及び半径方向の運動の抵抗となる。この方法は、二つの軸受け座金２００６、２０１２が同軸のままであり、シャフト２０００に対してギア２００３の半径方向に突出することを最小化する。軸受け座金２００６のスラスト面２００９は、この方法を用いて、高い精度でシャフト２０００の軸に対して直交する。２０２０等の肩部ローリング器具は、２０２１等の環状リング領域を備え、前記環状リング領域はシャフト２０００の軸受け領域に接触し、それらを磨き上げ、それらの表面特性と表面仕上げを改善する。軸受け領域は、図１８と１９の２０２２と２０２３に示されている。
【００３９】
肩部ローリング工程によって伝達された負荷は、軸受け座金２００６と平座金２０１２のスラスト面２００９によって抵抗を受け、成形ギア２００３の損傷を防ぐ。
【００４０】
肩部ローリング工程からの負荷の結果として、ギア座金組立体２００６、２０１２はシャフト上に圧縮され、それによってトルクを伝達する能力を増大させる。好ましくは、肩部ローリングは更に、軸受け座金２００６内の孔の内径が平面シャフト２０００の外径と適合する領域でシャフトの直径を増大させ、それによって座金にシャフトをしっかりと適合させ、孔に対するシャフトの非常に高い度合いの同心性を実現することによって、シャフト上でのギアの揺れを防止する。
【００４１】
肩部ローリング金型の高レベルの同心性と直交性は、肩部ローリング工程中に、ギアとシャフトの半組立体に与えられる。
【００４２】
上記のように、ギアボックスは、車両の座席位置調整機構内で用いられ、車両の衝突中に高い負荷に曝される。このような高い負荷は、シャフト２０００から座金２００６又は座金２０１２を介してギアボックス筐体に伝達され、プラスチックギア２００３を迂回する。
【００４３】
筐体は、完全な亜鉛ダイキャスト本体（図２１、２２に示した２０５０、２０５１）の二つの筐体の半部ずつから構成され、それらは一つの中央マンドレル組立体（図２３と２４に示したローラ磨き上げ器具２０６０）上に構成される。二つのダイキャスト本体２０５０、２０５１は、複数の固有の形状を備えるように設計され、それらは特定の工程と組み合わせ、注意深く設計されたローラ磨き上げ器具の使用と共に、複数の軸での正確なギアボックス配置、改善された表面仕上げ、及び特定の直径の金属特性、非常に低い全突出を備えている正確な直径及び正確な配置を保証できる。
【００４４】
ローラ磨き上げ器具２０６０内に設けられた、図２４に見られる二組の四つのローラ、つまり第一組の２０６１と２０６２、及び第二組の２０６３と２０６４があり、ローラ磨き上げ器具２０６０は、二つのダイキャスト半分がシャフト２０００上に共にもたらされたとき、二つの直径がそれ自体正確に配置することを保証する。両方の筐体半分２０５０、２０５１の主直径内の軸方向のｖ溝と、各筐体半分の二組の平行なｖ溝（例えば、筐体半分２０５１のｖ溝２０８０〜２０８３と、筐体半分２０５０のｖ溝２０８４〜２０８７）によって、内孔のローラ磨き上げからの余分な材料が、それらの中に流動し、この工程中の全体の圧力及び抵抗を低減する。筐体半分の溝を備えている磨き上げ器具上の各組の四つのローラの配置は、互いに対して筐体半分を配置する。また、両方の筐体半分２０５０、２０５１に別個の力を加えて、ローラ磨き上げ器具のスラスト面２１６２に対してそれらが保持されるようにする。
【００４５】
四つのスピゴット２０５２、２０５３、２０５４及び２０５５（ピンとも呼ばれる）は、一つの筐体半分２０５０上に形成され、四つの対応するソケット２０５６、２０５７、２０５８及び２０５９（バケットとも呼ばれる）は、反対側の筐体半分２０５１上に形成される。キャスト半分２０５０、２０５１は配置され、ピン２０５２、２０５３、２０５４及び２０５５は、バケット２０５６、２０５７、２０５８及び２０５９内にそれらを押し込めることによって変形され、それらが次に分解されたり再組立されたとき、互いに対して二つのキャスト半分の正確な配置を提供し、動作中にキャスト内で移動しないようにする。
【００４６】
後方終端形状２０７０、２０７１、２０７２、２０７３はキャスト上に設けて、既知の距離だけ変形され、一旦、キャストがその周囲に組み立てられたとき、シャフトの正確な軸配置を実現する。
【００４７】
筐体半分２０５０、２０５１は、精密ローラ磨き上げ器具２０６０上に組み立てられ、器具上のローラ（例えば、２０６１、２０６２、２０６３、２０６４）は、筐体半分２０５０と２０５１内のｖ溝（２０８０〜２０８３と２０８４〜２０８７）内に配置される。これは、ｖブロック効果を生成し、器具上で筐体の中心を合わせ、二つの筐体半部２０５０、２０５１を正確に配置する。二つの筐体半分に締付け力が加えられると、ローラ（例えば、２０６１、２０６２、２０６３、２０６４）は溝内に凹み、これは筐体半分を二つの方向に配置し、マンドレル軸の周囲の回転運動からそれらを固定する。器具は、マンドレル上で潤滑させ、ローラ磨き上げ中の摩擦力が最小になるようにしなければならない。締付け力は筐体半分２０５０、２０５１に加えられ、変形工程中、互いに対して半分の軸方向の移動がないようにし、更に力は、ローラ磨き上げ器具２０６０上の前方スラスト面２１６２に対して両方を押し付ける各キャストに別個に加えられなければならない。それから、ローラ磨き上げ器具２０６０の中央ピン２０６９によって、後方終端形状２０７０〜２０７３が変形され、これは両方の筐体半分２０５０、２０５１の基準軸受け面と、終端形状が互いに対して正確に配置されるようにする。閉ループ制御油圧駆動部４０００は、ローラ磨き上げ器具に組み込まれ、図２４に見られるように、これを容易にし、終端形状を備えた端面２０６９の隣接部は、図２５に示されており、それは筐体半分２０５１の所定の位置にローラ磨き上げ器具を示している。軸方向の移動は、図２６の矢印４００１によって示されている。
【００４８】
軸方向の力を維持しながら、終端形状とスラスト面の間に二つの筐体半分を引っ張ったままにし、対向する筐体半分のバケット２０５６〜２０５９に四つのスピゴット２０５２〜２０５５を押し込むことによって、それらを同時に変形させ、以降の分解及び再組み立て時に正確な筐体配置を提供する。これは、磨き上げ器具２０６０の周囲に二つの筐体半分２０５０と２０５１を共に締め付け、磨き上げ器具２０６０のローラ（例えば、２０６１〜２０６４）が、最大０．１ｍｍまで筐体の隣接する軸受け面を押し込むことによって実現される。ピン／スピゴット２０５２〜２０５５は、それらの材料特性の弾性領域を介して、塑性領域に変形され、力が取り除かれても、一定の変形状態を維持する。四つのピン／スピゴットと共にそうすることで、二つの半分の間の任意の遊動をなくし、前方スラスト面２１６２の周囲に両方を配置させる。好ましくは、ピン／スピゴットは「細長く」なるように設計され、つまり、軸方向の長さが直径を超え、長さは好ましくは少なくとも直径の１．１倍、又は１．２５倍、又は１．５倍以上である。これは、著しい度合いの変形を可能にし、最終的に組み立てた筐体半分の良好な配置を保証する。
【００４９】
一旦、変形が完了すると、ピン／スピゴット２０５２〜２０５５は、バケット２０５６〜２０５９から部分的に除去され、終端上の軸方向の力は緩和され、ローラ磨き上げ器具の回転を可能にする。これは９０゜回転させ、正確な孔直径と改善された表面仕上げを提供する。分解前の最終的な作業は、ウォームギア用のウォーム軸受け孔（例えば、２１００）の玉磨き上げを行うことである。ギアボックスはなお配置されているが、ウォーム孔を介して炭化物玉を押し込み、表面仕上げ及び互いに対する精度を改善する。この工程は、図２６の矢印４００２によって示されている。
【００５０】
ここで、図２７〜３０を参照しながら、ギアボックスのウォームギア半組立体を説明する。それは、三つの部品、つまり図２７に示した軟鋼ウォームギア２２００と、二つの軸受け部２２０１、２２０２からなる。本発明の製造工程は、表面仕上げを改善したウォームギア用の正確なスラスト面を形成する。
【００５１】
ウォームギア２２００は、その上にロール形成したギアを備え、正確な歯形状と仕上げを保証する。ウォームは、両端に設けた回転軸受け直径２２０１と２２０２を備え、周囲には溝２２０３と２２０４が延びている。図２８の座金２２０５等の軟鋼ウォームスラスト座金は、半組み立て中に用いられ、これらは平座金であり、各々がスラスト面（例えば、２２０６）、スラスト面２２０６から突出する小さな肩部（例えば、２２０７）、及び中央貫通孔２２０８を備えている。スラスト座金は、ウォームギア半組立体用のスラスト面を提供し、ウォームギア半組立体はそこに沿って、ギアボックス筐体に隣接する。
【００５２】
スラスト座金（例えば、２２０５）は、ウォームギア２２００上に組み立てられ、それらの肩部（例えば、２２０７）は、ギア形状から反対向きになる。それから、ウォームギア２２００と座金（例えば、２２０５）の組立体は、肩部ローリング機内に搭載される。図３０は、形成肩部ロールのリング器具（例えば、２３００）が、スラスト座金面２２０６を噛み合わせ、面がウォームギア２２００の回転軸に対して直交したままになるようにしながら、どのようにウォームギア２２００の溝２２０３内にスラスト座金２２０５の肩部２２０７を押し込むかを概略的に示している。また、形成ロール器具（例えば、２３００）は、円筒面（例えば、２３０１）を備え、前記円筒面はウォームの軸受け面に接触し、それらを磨き上げ、軸受け面が同軸になり、各々の表面仕上げを改善する。また、形成ロール器具（例えば、２３００）は、ウォームギア上のスラスト座金を固定するためにも役立ち、それらの間の相対的な回転を妨げる。座金２２０５は、図２９ではウォームギア２２００上に取り付けて示されている。
【００５３】
肩部ローリング金型器具の高レベルの同心性と垂直性は、肩部ローリング工程によってウォームギア２２００とスラスト座金（例えば、２２０５）の半組立体に与えられる。また、スラスト座金のスラスト面の間隔は、高い精度で設定される。
【００５４】
一旦、全ての半組立体が組み立てられ、上記の形成工程が完了すると、部品を共に組み立て、完成したギアボックスを構成する。図８と１９に示したスピンドルとギア半組立体は、図２１の下側筐体半分２０５０内に配置する。玉軸受け２４００（図１８に示した）は、玉加締め作業を用いて、シャフト２０００の端部のソケット２４０１に挿入され（ソケット２４０１は図１２に示されている）、シャフト端部の孔内に玉軸受けを正確にしっかりと固定する。それから、筐体半分２０５０、２０５１の形状２０７０〜２０７３によって提供された端部と、玉軸受け２４００の間に適切な円盤を配置し、最小の軸方向の移動を保証する。それから、図２９に部分的に示したウォームギア半組立体を、筐体半分２０５０内に配置し、その中のウォーム軸受け孔２１００内に位置合わせする。それから、第二筐体半分２０５１を第一筐体半分２０５０と隣接させ、ネジ山を形成したネジを用いて二つの筐体半分２０５０、２０５１を共に固定する。
【００５５】
図３４〜３６に示したように、好ましい実施形態では、治具を用いて、ローラ磨き上げ器具２０６０に対して、二つの筐体半分２０５０と２０５１を正確に配置する。治具は、図３４に示した四つの支持ピン５００２を含み、金型筐体半分２０５０、２０５１の第一のものは四つの支持ピン５００２上に配置し、それによって支持される。四つの支持ピン５００２は、スピゴット及びソケット２０５２〜２０５９の位置において、その軸方向に力を加えるように配置される。これらのピンは、別個に調整し、第一キャスト本体の正確な配置を保証できる（つまり、第一キャスト本体の上面が平坦であることを保証する）。
【００５６】
それから、第一筐体半分に対してローラ磨き上げ器具２０６０を配置し、図３５に見られる治具内の、ローラ磨き上げ器具２０６０と第一筐体半分の両方の上に第二筐体半分を配置する。
【００５７】
好ましくは、ローラ２０６１〜２０６４は、平行な溝２０８０〜２０８７と噛み合い、ローラ磨き上げ器具２０６０の軸に沿ってキャスト本体２０５０、２０５１を配置し、中心を合わせる。
【００５８】
更に、治具は、図３６に示した調整可能なバネ付きグラブネジ５００８を含み、二つの筐体半分２０５０、２０５１に力を加えて、スラスト面２１６２に対してそれらを押し付け、ローラ磨き上げ器具２０６０の軸方向にそれらを配置する。
【００５９】
それから、図３５に見られる四つのプランジャ５００６を用いて、他の支持ピン５００２のそれとは逆向きの力を加える。これらの逆向きの力は、ローラ磨き上げ器具２０６０周囲に、二つの筐体半分２０５０、２０５１を締め付ける。
【００６０】
その結果、筐体半分２０５０、２０５１は、八つの支持ピン５００２、５００６、グラブネジ５００８、及びローラ磨き上げ器具２０６０のスラスト面２１６２によって全ての方向で正確に拘束される。
【００６１】
次に、終端形状２０７０〜２０７３の軸方向の位置の正確な配置は、ローラ磨き上げ器具２０６０の端面２０６９と、スラスト面２１６２の間の油圧駆動部４０００を用いて、力を加えることによって正確に画定される。油圧駆動部は正確に制御されるので、スラスト面２１６２に対する端面２０６９の移動を正確に決定でき、従って、終端形状２０７０〜２０７３の正確な変形を決定できる。
【００６２】
一旦、終端が変形されると、油圧駆動部によってマンドレルが所定の位置に保持され、筐体の対向するスラスト面と終端の間の筐体半分が引っ張られている間、プランジャ５００６を前進させ、（上記のように）ピン／スピゴットをソケット／バケット内に押し込む。
【００６３】
次に、プランジャ５００６を取り除き、マンドレルが終端に対してその位置をなお保持している間、ローラは、内部マンドレル要素として回転可能なように取り付けたローラ磨き上げ器具内に配置されているが、前記ローラを回転させ、上記のように、筐体の軸受け領域を磨き上げ又はスエージ加工する。それから、ウォーム孔を介して、炭化物玉軸受けを押し付け、良好な表面仕上げを提供する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギアボックスの製造方法及びその方法によって作製されたギアボックスに関する。
【０００２】
小さなギアボックスが、多くの用途で用いられている。一例は、自動車内の座席移動機構内にある。このようなギアボックスの効率は、ギアボックス内の部品の配置と、精度の低減と、軸受け面の表面仕上げ及び金属処理によって著しく影響され、これはまた使用中にギアボックスによって放出される雑音と、ギアボックス部品の摩耗と、従ってギアボックスの寿命に著しく影響を与える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】EP 1000686
【発明の概要】
【０００４】
第一形態では、本発明は、
各々が終端形状を備えている複数のギアボックス筐体部品を形成することと、
事前組み立て段階で、最終的な組み立て前に、形成したギアボックス筐体部品を共にもたらし、前記筐体部品の終端形状が共に筐体内の終端を画定することと、
終端上に圧力を加え、終端を変形させることと、
ギアボックス筐体部品を分解することと、
シャフトの一端の周囲にギアボックス部品を組み立て、前記シャフトが、それと共に回転させるためにその上に取り付けたギアを備え、組み立てたギアボックス筐体部品が前記ギアを取り囲むことと、
直接又は一つ以上のスペーサ要素を介して、シャフト端部を終端に隣接することと、
を含むギアボックスの製造方法であって、
事前組み立て段階での終端の変形が、終端とギアボックス筐体の表面の間の距離を設定し、組み立てたギアボックス内で、前記ギアボックス筐体の表面がギアの側面と対向し、前記ギアの側面が終端から逆向きになる方法を提供する。
【０００５】
第二形態では、本発明は、
共に組み立てたとき、シャフト用の円筒軸受け面を提供する複数のギアボックス筐体部品を形成することと、
事前組み立て段階で、前方部の周囲にギアボックス筐体部品を共に押し付け、前方部が、内部に取り付けたローラを備え、前記ローラがギアボックス筐体の軸受け面と噛み合い、筐体部品が共に押し付けられたとき、前記軸受け面を凹ませることと、
前方部を回転させ、軸受け面の周囲でローラを回転させ、前記軸受け面を変形させることと、
前方部の周囲からギアボックス筐体部品を分解することと、
シャフト端部の周囲にギアボックス部品を組み立て、前記シャフトがそれと共に回転させるためにその上に取り付けたギアを備え、組み立てたギアボックス筐体部品が前記ギアを取り囲むことと、を含むギアボックスの製造方法を提供する。
【０００６】
第三形態では、本発明は、
複数のギアボックス筐体部品を形成し、第一のギアボックス筐体部品がスピゴットを備え、第二のギアボックス部品が適合ソケットを備えていることと、
事前組み立て段階で、第二のギアボックス部品のソケット内に、第一のギアボックス部品のスピゴットを押し込み、そうする際に、スピゴットを変形させ、ソケット内にはめ込み、ソケットの形状に適合させることと、
ギアボックス筐体部品を分解することと、
シャフトの端部のまわりにギアボックス部品を組み立て、前記シャフトが、それと共に回転させるためにその上に取り付けたギアを備え、組み立てたギアボックス筐体部品が前記ギアを取り囲むことと、を含むギアボックスの製造方法を提供する。
【０００７】
第四形態では、本発明は、
中央開口部と、前記中央開口部を画定する環状面内のスロットを備えている歯付きギアホイールをプラスチックから成形することと、
各々がそれを貫通する中央開口部と、耐力面を備えている一対の金属耐力要素を形成することと、
金属シャフト上にギアホイールと軸受け要素を取り付け、前記耐力要素がプラスチックギアホイールを挟持し、少なくとも一つの耐力要素の一部が、前記ギアホイールの中央開口部を介して延び、他の耐力要素に隣接することと、
シャフトの金属を変形させ、耐力要素の耐力面と噛み合う前記シャフト上に、一対の環状肩部を形成し、耐力面に加えられた力が、前記耐力要素の直接隣接面を介して伝達されることと、
肩部が形成される際、ギアホイールと耐力要素の軸方向の移動を可能にし、前記肩部がシャフト上の軸方向の所定の位置にギアホイールを固定することと、を含むギアボックスの製造方法を提供する。
【０００８】
第五形態では、本発明は、
内部終端と、シャフトと噛み合うための円筒磨き上げ軸受け面の両方を共に画定し、第一の筐体部品が複数のスピゴットを備え、第二の筐体部品が複数の適合ソケットを備えている複数の金属筐体部品と、
それと共に回転させるためにその上に歯付きギアを取り付け、前記歯付きギアが、一対の金属軸受け要素の間に固定されたプラスチックの歯付きギアホイールを含み、前記一対の金属軸受け要素が、更に金属シャフトと一体的に形成した一対の肩部によって噛み合わせられる前記金属シャフトと、
ウォームギアと、を含むギアボックスであって、
金属筐体部品が、その上に歯付きギアを取り付けた金属シャフトと、更にウォームギアの両方を取り囲んで固定し、前記ウォームギアが、歯付きギアと噛み合い、前記ウォームギアの回転軸が、シャフトから間隙を介し、シャフトの回転軸を含む面と直交し、
シャフトが、シャフト端部に対向する終端と、軸受け要素の一つの軸受け面と対向するギアボックス筐体面の間のギアボックス筐体内に軸方向に固定され、前記軸受け面が、終端から逆向きになり、
シャフトの円筒部が、組み立てた筐体部品で形成した円筒軸受け面によって取り囲まれているギアボックスを提供する。
【０００９】
以下で、添付の図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明によるギアボックスの第一実施形態の部分分解斜視図である。
【図２】ギアがシャフト上の所定の位置にどのように固定されているかを示す、図１のギアボックスの第一シャフトと第一ギアを通過する断面図である。
【図３】シャフト上の所定の位置に固定する前の、図１と図２に示した第一ギアの斜視図である。
【図４】図３のギアの第一部品の斜視図である。
【図５】図３のギアの第二部品の斜視図である。
【図６】図１のギアボックスの第一部品の図である。
【図７】本発明によるギアボックスの第二実施形態の分解図である。
【図８】部分的に組み立てた際の本発明によるギアボックスの第二実施形態の図である。
【図９】完全に組み立てた図７と図８のギアボックスの斜視図である。
【図１０】図１〜９のギアボックスを作製するための製造装置の概略図である。
【図１１】動作方法を示す、図１０の装置の詳細図である。
【図１２】本発明によるギアボックスの第三実施形態で用いられるシャフトの図である。
【図１３】ギアボックスの第三実施形態のプラスチックギアホイール部品の第一側面の斜視図である。
【図１４】図１３のプラスチックギアホイール部品の第二側面の斜視図である。
【図１５】ギアボックスの第三実施形態のスラスト軸受け座金の第一側面の斜視図である。
【図１６】図１５のスラスト軸受け座金の第二側面の斜視図である。
【図１７】ギアボックスの第三実施形態の精密打抜き座金の斜視図である。
【図１８】図１２のシャフト、図１３／１４のプラスチックギアホイール、図１５／１６のスラスト軸受け座金、及び図１７の精密打抜き座金の半組立体の第一側面からの斜視図である。
【図１９】図１８の半組立体の第二側面からの斜視図である。
【図２０】図１２のシャフト上にどのように肩部が形成されるかを示す概略図である。
【図２１】ギアボックスの第三実施形態の第一筐体半分の斜視図である。
【図２２】ギアボックスの第三実施形態の第二筐体半分の斜視図である。
【図２３】ギアボックスの第三実施形態の製造中に用いられるローラ磨き上げ器具の第一側面からの斜視図である。
【図２４】図２３のローラ磨き上げ器具の第二側面からの斜視図である。
【図２５】図２２のギアボックス筐体半分の所定の位置での、図２３と２４のローラ磨き上げ器具を示す図である。
【図２６】形成動作を示すための矢印を備えている、図２３と２４の器具上に取り付けた図２１と２２のギアボックス筐体半分の図である。
【図２７】ギアボックスの第三実施形態のウォームギアの斜視図である。
【図２８】図２７のウォームギアと共に用いるための座金の斜視図である。
【図２９】図２７のウォームギア上の所定の位置に固定した図２８の座金を示す、図２７のウォームギアの一端の斜視図である。
【図３０】図２７のウォームギア上の所定の位置に図８の座金をどのように固定するかを示す概略図である。
【図３１】図１５に示したものに対する別のスラスト軸受け座金の第一側面の斜視図である。
【図３２】図３１のスラスト軸受け座金を含む半組立体の第一側面からの斜視図である。
【図３３】図３２の半組立体の第二側面からの斜視図である。
【図３４】開示した方法で用いるための治具の一部の斜視図である。
【図３５】治具の別の形状を示す斜視図である。
【図３６】治具の更に別の形状を示す第二側面からの別の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、シャフト１２と共に回転させるために、シャフト１２上に同軸に取り付けたギア１１を含むギアボックス１０を示している。ギア１１はウォームギア１３と噛み合い、ウォームギア１３の軸はギア１１の軸に対して直交している。図に示したギア１１、ウォームギア１３及びシャフト１２の端部は、ギアボックス筐体１４内に軸受けし、ギアボックス筐体１４は、ギアボックス１０を所定の位置に固定可能にする開口部１５を備えている。
【００１２】
図２は、図１に示したシャフト１２の端部、及びギア１１の断面を示している。ギア１１は、三つの部品、つまり射出成形プラスチックの歯付きギアホイール１６、及び一般に軟鋼からなる二つの金属スラスト軸受け１７、１８を含んでいる。部品１６は、そのまま図４に示されている。低摩擦係数を与え、従って使用中に熱をほとんど発生させず、（同様の金属ギアに比べて）より静かな動作を与えるために、それは「超仕上げ」される。部品１６は、シャフト１２（図２参照）の端部の外径Φ2に等しい内径で形成され、この内径は３つの曲面１９、２０、２１（図４参照）によって形成される。
【００１３】
プラスチックギアホイール１６は三つのスロット２２、２３、２４（図４参照）を備え、三つのスロット２２、２３、２４は、直径Φから半径方向に広がる凹部である。これらのスロットは、軸受け１７、１８と共にギアホイールの連結を可能にする。軸受け部品の一つである部品１８は、図５に示されている。それは平坦な前面２５を備え、前面２５は使用中、環状リング２６上に設けられる軸受け面を提供し、環状リング２６から軸方向後方に延び、三つの歯２７、２８、２９を提供する。歯２７、２８、２９は、スロット２２、２３、２４に適合して噛み合い、部品１８をギア１６に固定し、共に回転させる。軸受け部品１７も、同様に形成される。組み立てる際、軸受け部品１７、１８の歯は、図２で分かるように端と端が適合する。ギア１１の内側半径面は、軸受け部品１７、１８の内側半径面からなり、軸受け部品１７、１８は窓を画定し、プラスチックギアホイール１６の部品は前記窓を貫通している。
【００１４】
各座金１７、１８のスラスト面（例えば２５）の内側部品は面取りして円錐面を提供し、前記円錐面は内部に画定された複数のノッチを備えている。一例として、ノッチ３０、３１、３２が、図５に示されている。各ノッチ３０、３１、３２は、歯２７、２８、２９の中点に対して配置される。
【００１５】
組み立て中、射出成形プラスチックギアホイール１６は、二つの金属座金１７、１８の間に挟持され、座金１７、１８の歯は、プラスチックギアホイール１６のスロット２２、２３、２４を貫通している。これは、図３に示したように部品のままである。それから、最初は一定の直径Φ2であるシャフト１２の端部上で、この部品をスリップさせる。
【００１６】
次に、ギアホイール１６は、EP 1000686で既に記載されているように、「肩部ローリング」工程でシャフト１２上の軸方向の所定の位置に固定される。この工程では、金属が領域３３、３４から流動し、環状の肩部３５、３６を形成する。その工程では、肩部３５を形成するための材料の流動と、肩部３６を形成するための材料の流動がギア１６の移動を引き起こし、シャフト１２上の所望の軸方向の位置に正確にギア１６を配置する。流動金属は、既に説明したノッチ３０、３１、３２内に流れ込む。肩部３５、３６は、シャフト１２上のギア１６を軸方向にしっかりと配置し、更にギア１６を固定し、シャフト１２と共に回転させる。ノッチ３０、３１、３２は、ギア１６を固定し、シャフト１２と共に回転させるために役立つ。金属軸受け部品１７、１８は、肩部３５、３６の形成中、ギア１６上に加えられる負荷に反応する。それによって、それらは、「肩部ローリング」工程でシャフト１２上に配置される主に射出成形プラスチックであるギア１６の使用を可能にする。射出成形プラスチックギア自体は負荷に耐えることはできず、このため、スラスト軸受け部品１７、１８は必須である。
【００１７】
また、肩部ローリング工程は、肩部の間のシャフトの直径を増大させ、シャフトと、隣接する金属軸受け部品１７、１８の間の任意の隙間を取り込む。従って、肩部ローリングの前では、金属軸受け部品１７、１８とシャフトの間に隙間をもって適合しているが、肩部ローリング後は、「サイズを一致させて」（つまり直径を一致させて）適合し、ギアがシャフト上で揺れないようにする。本発明のギアボックスは、車両の座席調整機構内で用いられ、従って、衝突負荷に耐えることができなければならない。このような衝突負荷は、シャフトの金属から軸受け部品の金属を介して、ギアボックス筐体の金属に伝達され、プラスチックギアはこのような高い力を伝達する必要はない。
【００１８】
肩部ローリング金型の正確な同心度と正確な垂直度は、肩部ローリング工程中にギア及びシャフト半組立体に伝達される。シャフト１２の前端では、ドリル作業によって、円錐状の端面３８（図２参照）を備えている閉孔３７が形成される。この孔３７には、玉軸受け３９が配置される。
【００１９】
並列製造工程では、ギアボックス筐体が形成される。ギアボックス筐体の重要な形状は、一つ以上のギアボックス筐体部品、例えば、ギアボックス筐体部品１４の形状によって提供される変形可能な終端４０（図１参照）である。図のように、変形可能な終端４０は、３８度の傾斜角を備えているフラスト円錐部品である。フラスト円錐終端４０は、一つのギアボックス筐体部品１４で形成した一方の半分と、適合ギアボックス筐体部品で形成した他方の半分を備えている。
【００２０】
ギアボックスの形成中、ギアボックス筐体部品は、まず成形マンドレル１０００（図１０と１１参照）の周囲に共にもたらされる。マンドレル１０００は、図１に示したシャフト１２の端部の直径と等しい直径の円筒部品１００１を備えている。油圧駆動部１００２に接続されたロッド１０１０は、マンドレル１０００内をスライド可能であり、油圧駆動部１００２はロッド１０１０の軸方向の位置を制御する。駆動部１００２は、正確な位置測定装置と対応させる。ロッド１０１０は、シャフト１２とほとんど同じように、その前端においてソケット内に配置された玉軸受け１００３を備えている。マンドレル１０００と、その前端に玉軸受け１００３を備えているロッド１０１０は、その周囲に組み立てられる際、筐体部品の間に収容される。それから、ロッド１０１０は、マンドレル１０００内、及びマンドレル１０００の周囲に組み立てた筐体内で、油圧駆動部１００２によって前進させ（組み立てた筐体は静止させ）、終端４０を塑性的に変形させる。これは、（使用中、シャフト１２によって噛み合わせられた）終端４０の前面と、ギアボックス筐体内の対向する面との間の距離を正確に設定するために行われ、ギアボックス筐体はキャビティの一部を構成し、ギア１１は使用中、キャビティ内に配置される。これらの二つの点の間の距離を正確に設定することが重要である。距離は、ギアボックス筐体部品のキャスト内では十分正確には設定されない。これらの二つの面は、使用中、ギアボックス筐体内のシャフト１２とギアホイール１１を所定の位置に正確に配置する面を提供する。
【００２１】
ロッド１０１０の変位は注意深く制御され、終端４０が弾性的及び塑性的に変形するという事実を明らかにする。ロッド１０１０の移動用の制御ユニットはコード化して変位を与え、（終端から圧力を除去し、終端が弾性的に膨張した後に）望まれるものと等価な終端の最終的な位置を与える。
【００２２】
四つのスピゴット４５、４６、４７、４８も図１に見られ、それらは傾斜させられ、筐体部分１４の面から離れるほど低減する外径を備えている。各スピゴットは、本質的に中空である。各スピゴットのフラスト円錐の外面は、６゜の傾斜を備えている。対向する筐体部品は適合ソケットを備え、筐体部品を共にもたらしたとき、スピゴットは前記適合ソケット内に配置する。これは、図７、８及び９に示した発明の実施形態で最もよく見られる。この実施形態は、図１〜６の実施形態と大部分の点で同一であるが、筐体部品は、やや異なる形状及び構成を備え、スピゴットとソケットもギアボックス筐体の反対側にあるように取り替えられている。
【００２３】
図７では、四つのスピゴット１１６、１１７、１１８、１１９は、ギアボックス筐体部品１２０上に設けられているように見られる。上記のように、これらは、６゜の傾斜を設けたフラスト円錐外面を備えている中空である。これらは、図８に示された対応するソケット１３０、１３１、１３２、１３３と位置合わせし、その中に挿入される。これらのソケットは、スピゴットの外面と適合する傾斜側面を備えている。
【００２４】
ギアボックスの製造中、筐体部品１２０、１２１は（筐体部品１４とその対応物と同様に）最終組み立ての前に、上記のように、マンドレルの周囲に共にもたらされる。スピゴット（例えば、１１６、１１７、１１８、１１９）は、対応するソケット（例えば、１３０、１３１、１３２、１３３）内に押し込められる。スピゴット（１１６、１１７、１１８、１１９）は、対応するソケット（１３０、１３１、１３２、１３３）との挿入によって変形される。スピゴット（１１６、１１７、１１８、１１９）は最初、スピゴットの前縁部が、適合フラスト円錐面の端部から１ｍｍのソケット面と噛み合うようなサイズにする。それから、筐体部品を共に押し付けるプランジャを別の事前に選択した距離だけ前進させ、スピゴットが変形し、初期の接触点において、スピゴットとソケットの間に一般に０．１ｍｍの隙間を取る。スピゴットの材料は、最も抵抗の少ない場所に大部分が流動する。これは、ソケット内のスピゴット適合の同心性を改善する。スピゴット材料は塑性的に変形する一方、ソケット材料は弾性状態のままである。一旦、スピゴットが十分に前進されると、スピゴットの金属とソケットの金属が緩和するので、筐体部品は共に保持され、その弾性状態でのソケット金属の緩和は一般に、スピゴットの更なる塑性変形を生じさせる。
【００２５】
上記の方法では、筐体部品の配置を設定し、終端を適切に変形させながら、マンドレルの周囲の所定の位置に部品を保持する。一旦、上記の変形工程が完了すると、更に説明するように、軸受け面の仕上げ作業が実行される。
【００２６】
形成工程で用いられるマンドレル１０００には、マンドレル１０００に軸受けされるローラ１００４、１００５、１００６、１００７（図１１参照）も設けられ、それらは個々の軸の周囲で回転し、各軸はマンドレルの回転軸１００８から平行に間隙を介して配置される（図１０参照）。ローラ１００４、１００５、１００６、１００７は、マンドレル１０００から外向きに放射状に、マンドレル１０００の面から外に延びている。マンドレル１０００の周囲にギアボックス筐体部品が共にもたらされると、それらはラム１０１１、１０１２を介した印加による油圧を用いて共に押し付けられる。ローラ１００４、１００５、１００６、１００７は、部品が共に押し付けられると、ギアボックス筐体部品の軸受け面内でやや押し込まれる。それから、筐体部品は、ブロック１０１３、１０１４、１０１５、１０１６によって共に保持される。マンドレル１０００は、ラック及びピニオン構成１０１７（図１０参照）に接続され、これを用いて、一方向（例えば、時計回りに）マンドレル１０００を回転させ、ギアボックス筐体部品の軸受け面をローラ磨き上げする。これは、図１１の二つの回転位置でローラ１００４、１００５、１００６、１００７を各々示すことによって、及び矢印１０１８によって示されている。これは、完成したギアボックス筐体の軸受け部品に非常に良好な表面仕上げを与え、完成したギアボックス筐体表面の金属特性を改善し、動作中の摩擦を低減し、従って摩耗や雑音を低減する。この工程も、軸受けが完成したギアボックス内でのシャフト１２の非常に正確な軸配置を提供する。ローラ磨き上げ軸受け面は、シャフト１２の環状面Ａ1とＡ2によって噛み合わせられるものである（図２参照）。
【００２７】
上記の軸受け面のローラ磨き上げを行う代わりに、スエージ工程で表面を仕上げることもできる。この工程では、ローラ１００４、１００５、１００６及び１００７は、磨き上げ工程より深く筐体金属を押し込み、ローラを９０゜回転させる際、軸受け面の周囲に金属を変位させる。一般に、軸受け面に一対の刻み目又はスロットを成形し、スエージ工程中に金属を変位させることができる空隙を提供する。スエージ加工による軸受け面のより大きな変形は、磨き上げより良い表面仕上げ、及び形成される円筒軸受け面へのより精密な精度、及びそれらの間の位置合わせを与える。
【００２８】
上記の工程の完了に続く適切な休止期間の後、二つの筐体部品は互いに分離される。
【００２９】
一旦、筐体部品が事前組み立て段階を通り、終端（図１の４０及び図７の１５０）とスピゴット（図１の４５、４６、４７、４８及び図７の１１６、１１７、１１８、１１９）が変形され、軸受け面が超仕上げされ、分離されると、次に筐体部品を用いて、図１又は図７に示したギアボックスを組み立てる。筐体部品は、シャフト上へのギアの取付けと並列に、それらの事前組み立て作業を受ける（例えば、図２に示したシャフト１２上のギア１１の取り付けでは、ギア１００は「肩部ローリング」を用いて、同様にシャフト１０１上に取り付けられ、ギア１００の側面上にうねりを設けることを省き、変形される材料をギア１００の側面に流動させ、シャフト１０１上に回転可能なようにギア１００を固定する）。
【００３０】
組み立て中、シャフト１２とギア１１は、事前に変形された筐体部品（例えば、１４）の間に配置され、シャフト１２の端部と終端４０の間には硬化スペーサ５０を挿入し、玉軸受け３９はスペーサ５０と噛み合う。ウォームギア６０は、シャフト１２の軸に対して交差軸方向に取り付けられ、ギア１１と噛み合う。二つの「最上層」亜鉛（又は亜鉛合金）軸受けキャップ５２及び５３（図６参照）は、ウォームギア１３の両端上に配置され、ギア用の軸受けを提供する。ウォーム１３自体は、軟鋼からなる。それは、ネジ転造螺旋ネジ５１と円筒端部（例えば、５４）を備え、軸受けキャップ５２、５３は円筒端部上に装着され、ギアボックスの入力シャフトの適合端部を受け取るために、少なくとも一つの端部５４には正方形ソケット５５がある。ギア比は、一般に２０：１である。
【００３１】
筐体部品（例えば、１４）は、適合ソケット内にスピゴット４５、４６、４７、４８をリベット又はネジ留めすることによって、最終組み立てで共に保持される。筐体部品上で行われる事前組み立て作業は、最終組み立てでの全ての部品の良好な及び正確な適合を保証する。
【００３２】
同様に、図７のギアボックスの部品も共に組み立てられる。再び、軟鋼ウォームギア１１０に、鋼鉄の「最上層」軸受けキャップ１１１と１１２（一般に低摩擦面を提供可能な耐摩耗鋼のグレードからなる）を設ける。この場合、追加の環状リング１２６を設けて、ウォームギア１１０の一部を取り囲み、ウォームギア１１０はギア１００とは噛み合わない。事前変形スピゴット１１６、１１７、１１８、１１９は、適合ソケット内に「サイズを一致させて」完全な適合を提供し、ギアボックスの所定の位置に部品を固定する。事前変形終端１５０は、軸受け要素１７０（図８参照）の密な合わせ込みがあることを保証し、軸受け要素１７０はギア１００の一部を構成し、ギア１００はギアボックス筐体に対向する面を備え、従って、使用中、筐体内でギア１１はほとんど移動せず、雑音及び摩耗を最小化する。
【００３３】
完全に組み立てたギアボックスは、図９に示したとおりである。ギアボックス筐体部品１２０と１２１は、リベット１９０、１９１、１９２、１９３（又はネジ）によって共に締め付けられ、リベット１９０、１９１、１９２、１９３は、開口部１２２、１２３、１２４、１２５を介して、スピゴット１１６、１１７、１１８、１１９内に延びている。
【００３４】
ここで、図１２〜３０に示したギアボックスの第三実施形態を参照しながら、本発明の背後にある原理を更に説明する。図１２では、旋削平面軟鋼シャフト２０００が見られる。図１３と１４では、凹んだ環状表面部２１０３（図１３参照）内の単一面上に鍵形状２００２を備えている成形プラスチックギア２００３が見られる。反対側の面（図１４参照）も、凹んだ環状領域２００４を備えているが、これは平坦である。鍵形状２００２は、軟鋼軸受け座金２００６（図１６参照）上の対向する鍵形状２００５と噛み合い、この構成は成形プラスチックギア２００３と軸受け座金２００６を共に固定し、共に回転させ、ギアが駆動されるときにトルクを伝達させる。
【００３５】
金属軸受け座金２００６は、図１６に示した鍵形状２００２付きの第一側面を備え、前記鍵形状は成形ギア２００３上の鍵形状２００２と噛み合い、この側面は更にハブの端部に隣接面２００７を備え、前記ハブにはシャフト２０００と同じ直径の中央孔２００８を形成し、中央孔２００８はシャフト２０００との適合接続を可能にする。図１５に見られる軸受け座金２００６の他方の側面上には、軸受け面２００９を設け、軸受け面２００９はスラスト面を提供し、前記スラスト面は（以降に説明する）亜鉛ダイキャスト収容部内の対向するスラスト面に対して保持する。フラスト円錐面２０１１は、平坦な環状スラスト面２００９から内向き及び後方に放射状に、軸受け座金の円筒襟領域２００８まで延びている。凹んだ鍵形状２０１０は、フラスト円錐面２０１１と円筒襟領域２００８に広がり、これらはシャフト２０００からの材料が肩部ローリング中にそれらの中に流動して、鍵を形成し、回転及びトルクに抵抗可能にする。
【００３６】
成形ギア２００３は、軸受け座金２００６と図１７に示した精密軟鋼平座金２０１２の間に固定され、図１８と図１９に示したロール肩部２０１３と２０１４の間に挟持され、軸方向の強度及びトルク抵抗を提供する。平坦な精密平座金２０１２は、軸受け座金２００６に対して成形ギア２００３の反対側に配置され、軸受け座金の端部２００７に対して突き当たる。
【００３７】
鍵形状２０１０は、半月状を備えているものとして図１５には示されている。しかし、これらの形状は、任意の適切な形状を取ることができる。好ましくは、図３１〜３３に示したように、鍵形状２０１０はｖ字型のノッチであってもよい。好ましくは、このような形状は、優れた捻れ抵抗を提供しながら、肩部ローリング工程中に内部に材料が流動可能にする。図３２と３３は、図１８と１９に示したものとは逆向きに組み立てた座金２００６、２０１２（つまり、軸方向に逆順）を示しており、平座金２０１２は玉軸受け２４００の最も近くにある。
【００３８】
平面シャフト２０００は、ギア２００３の肩部ローリング用の基礎を所定の位置に提供する。軸受け座金２００６は、適合鍵形状２００２、２００５を配置している成形ギアの第一側面に組み立てられる。精密軸受け平座金２０１２は、ギア２００３の他方の側面に組み立てられる。次に、成形ギア２００３と軸受け座金２００６及び２０１２の半組立体をシャフト２０００上に配置し、軸受け座金２００６内の孔の内径と平面シャフト２０００の外径を適合させる。それから、シャフト２０００を肩部ローリング機内に装着する。図２０では、シャフト２０００は、肩部ローリング器具２０２０に沿って概略的に示されている。半組立体は、肩部ローリング器具２０２０等を用いてシャフトを変形させることによって、シャフト２０００にしっかりと固定し、環状肩部を構成し、前記環状肩部に圧縮力を加え、二つの金属座金２００６、２０１２の間にギア２００３を挟持する。肩部は、ギア２００３の軸方向及び半径方向の運動の抵抗となる。この方法は、二つの軸受け座金２００６、２０１２が同軸のままであり、シャフト２０００に対してギア２００３の半径方向に突出することを最小化する。軸受け座金２００６のスラスト面２００９は、この方法を用いて、高い精度でシャフト２０００の軸に対して直交する。２０２０等の肩部ローリング器具は、２０２１等の環状リング領域を備え、前記環状リング領域はシャフト２０００の軸受け領域に接触し、それらを磨き上げ、それらの表面特性と表面仕上げを改善する。軸受け領域は、図１８と１９の２０２２と２０２３に示されている。
【００３９】
肩部ローリング工程によって伝達された負荷は、軸受け座金２００６と平座金２０１２のスラスト面２００９によって抵抗を受け、成形ギア２００３の損傷を防ぐ。
【００４０】
肩部ローリング工程からの負荷の結果として、ギア座金組立体２００６、２０１２はシャフト上に圧縮され、それによってトルクを伝達する能力を増大させる。好ましくは、肩部ローリングは更に、軸受け座金２００６内の孔の内径が平面シャフト２０００の外径と適合する領域でシャフトの直径を増大させ、それによって座金にシャフトをしっかりと適合させ、孔に対するシャフトの非常に高い度合いの同心性を実現することによって、シャフト上でのギアの揺れを防止する。
【００４１】
肩部ローリング金型の高レベルの同心性と直交性は、肩部ローリング工程中に、ギアとシャフトの半組立体に与えられる。
【００４２】
上記のように、ギアボックスは、車両の座席位置調整機構内で用いられ、車両の衝突中に高い負荷に曝される。このような高い負荷は、シャフト２０００から座金２００６又は座金２０１２を介してギアボックス筐体に伝達され、プラスチックギア２００３を迂回する。
【００４３】
筐体は、完全な亜鉛ダイキャスト本体（図２１、２２に示した２０５０、２０５１）の二つの筐体の半部ずつから構成され、それらは一つの中央マンドレル組立体（図２３と２４に示したローラ磨き上げ器具２０６０）上に構成される。二つのダイキャスト本体２０５０、２０５１は、複数の固有の形状を備えるように設計され、それらは特定の工程と組み合わせ、注意深く設計されたローラ磨き上げ器具の使用と共に、複数の軸での正確なギアボックス配置、改善された表面仕上げ、及び特定の直径の金属特性、非常に低い全突出を備えている正確な直径及び正確な配置を保証できる。
【００４４】
ローラ磨き上げ器具２０６０内に設けられた、図２４に見られる二組の四つのローラ、つまり第一組の２０６１と２０６２、及び第二組の２０６３と２０６４があり、ローラ磨き上げ器具２０６０は、二つのダイキャスト半分がシャフト２０００上に共にもたらされたとき、二つの直径がそれ自体正確に配置することを保証する。両方の筐体半分２０５０、２０５１の主直径内の軸方向のｖ溝と、各筐体半分の二組の平行なｖ溝（例えば、筐体半分２０５１のｖ溝２０８０〜２０８３と、筐体半分２０５０のｖ溝２０８４〜２０８７）によって、内孔のローラ磨き上げからの余分な材料が、それらの中に流動し、この工程中の全体の圧力及び抵抗を低減する。筐体半分の溝を備えている磨き上げ器具上の各組の四つのローラの配置は、互いに対して筐体半分を配置する。また、両方の筐体半分２０５０、２０５１に別個の力を加えて、ローラ磨き上げ器具のスラスト面２１６２に対してそれらが保持されるようにする。
【００４５】
四つのスピゴット２０５２、２０５３、２０５４及び２０５５（ピンとも呼ばれる）は、一つの筐体半分２０５０上に形成され、四つの対応するソケット２０５６、２０５７、２０５８及び２０５９（バケットとも呼ばれる）は、反対側の筐体半分２０５１上に形成される。キャスト半分２０５０、２０５１は配置され、ピン２０５２、２０５３、２０５４及び２０５５は、バケット２０５６、２０５７、２０５８及び２０５９内にそれらを押し込めることによって変形され、それらが次に分解されたり再組立されたとき、互いに対して二つのキャスト半分の正確な配置を提供し、動作中にキャスト内で移動しないようにする。
【００４６】
後方終端形状２０７０、２０７１、２０７２、２０７３はキャスト上に設けて、既知の距離だけ変形され、一旦、キャストがその周囲に組み立てられたとき、シャフトの正確な軸配置を実現する。
【００４７】
筐体半分２０５０、２０５１は、精密ローラ磨き上げ器具２０６０上に組み立てられ、器具上のローラ（例えば、２０６１、２０６２、２０６３、２０６４）は、筐体半分２０５０と２０５１内のｖ溝（２０８０〜２０８３と２０８４〜２０８７）内に配置される。これは、ｖブロック効果を生成し、器具上で筐体の中心を合わせ、二つの筐体半部２０５０、２０５１を正確に配置する。二つの筐体半分に締付け力が加えられると、ローラ（例えば、２０６１、２０６２、２０６３、２０６４）は溝内に凹み、これは筐体半分を二つの方向に配置し、マンドレル軸の周囲の回転運動からそれらを固定する。器具は、マンドレル上で潤滑させ、ローラ磨き上げ中の摩擦力が最小になるようにしなければならない。締付け力は筐体半分２０５０、２０５１に加えられ、変形工程中、互いに対して半分の軸方向の移動がないようにし、更に力は、ローラ磨き上げ器具２０６０上の前方スラスト面２１６２に対して両方を押し付ける各キャストに別個に加えられなければならない。それから、ローラ磨き上げ器具２０６０の中央ピン２０６９によって、後方終端形状２０７０〜２０７３が変形され、これは両方の筐体半分２０５０、２０５１の基準軸受け面と、終端形状が互いに対して正確に配置されるようにする。閉ループ制御油圧駆動部４０００は、ローラ磨き上げ器具に組み込まれ、図２４に見られるように、これを容易にし、終端形状を備えた端面２０６９の隣接部は、図２５に示されており、それは筐体半分２０５１の所定の位置にローラ磨き上げ器具を示している。軸方向の移動は、図２６の矢印４００１によって示されている。
【００４８】
軸方向の力を維持しながら、終端形状とスラスト面の間に二つの筐体半分を引っ張ったままにし、対向する筐体半分のバケット２０５６〜２０５９に四つのスピゴット２０５２〜２０５５を押し込むことによって、それらを同時に変形させ、以降の分解及び再組み立て時に正確な筐体配置を提供する。これは、磨き上げ器具２０６０の周囲に二つの筐体半分２０５０と２０５１を共に締め付け、磨き上げ器具２０６０のローラ（例えば、２０６１〜２０６４）が、最大０．１ｍｍまで筐体の隣接する軸受け面を押し込むことによって実現される。ピン／スピゴット２０５２〜２０５５は、それらの材料特性の弾性領域を介して、塑性領域に変形され、力が取り除かれても、一定の変形状態を維持する。四つのピン／スピゴットと共にそうすることで、二つの半分の間の任意の遊動をなくし、前方スラスト面２１６２の周囲に両方を配置させる。好ましくは、ピン／スピゴットは「細長く」なるように設計され、つまり、軸方向の長さが直径を超え、長さは好ましくは少なくとも直径の１．１倍、又は１．２５倍、又は１．５倍以上である。これは、著しい度合いの変形を可能にし、最終的に組み立てた筐体半分の良好な配置を保証する。
【００４９】
一旦、変形が完了すると、ピン／スピゴット２０５２〜２０５５は、バケット２０５６〜２０５９から部分的に除去され、終端上の軸方向の力は緩和され、ローラ磨き上げ器具の回転を可能にする。これは９０゜回転させ、正確な孔直径と改善された表面仕上げを提供する。分解前の最終的な作業は、ウォームギア用のウォーム軸受け孔（例えば、２１００）の玉磨き上げを行うことである。ギアボックスはなお配置されているが、ウォーム孔を介して炭化物玉を押し込み、表面仕上げ及び互いに対する精度を改善する。この工程は、図２６の矢印４００２によって示されている。
【００５０】
ここで、図２７〜３０を参照しながら、ギアボックスのウォームギア半組立体を説明する。それは、三つの部品、つまり図２７に示した軟鋼ウォームギア２２００と、二つの軸受け部２２０１、２２０２からなる。本発明の製造工程は、表面仕上げを改善したウォームギア用の正確なスラスト面を形成する。
【００５１】
ウォームギア２２００は、その上にロール形成したギアを備え、正確な歯形状と仕上げを保証する。ウォームは、両端に設けた回転軸受け直径２２０１と２２０２を備え、周囲には溝２２０３と２２０４が延びている。図２８の座金２２０５等の軟鋼ウォームスラスト座金は、半組み立て中に用いられ、これらは平座金であり、各々がスラスト面（例えば、２２０６）、スラスト面２２０６から突出する小さな肩部（例えば、２２０７）、及び中央貫通孔２２０８を備えている。スラスト座金は、ウォームギア半組立体用のスラスト面を提供し、ウォームギア半組立体はそこに沿って、ギアボックス筐体に隣接する。
【００５２】
スラスト座金（例えば、２２０５）は、ウォームギア２２００上に組み立てられ、それらの肩部（例えば、２２０７）は、ギア形状から反対向きになる。それから、ウォームギア２２００と座金（例えば、２２０５）の組立体は、肩部ローリング機内に搭載される。図３０は、形成肩部ロールのリング器具（例えば、２３００）が、スラスト座金面２２０６を噛み合わせ、面がウォームギア２２００の回転軸に対して直交したままになるようにしながら、どのようにウォームギア２２００の溝２２０３内にスラスト座金２２０５の肩部２２０７を押し込むかを概略的に示している。また、形成ロール器具（例えば、２３００）は、円筒面（例えば、２３０１）を備え、前記円筒面はウォームの軸受け面に接触し、それらを磨き上げ、軸受け面が同軸になり、各々の表面仕上げを改善する。また、形成ロール器具（例えば、２３００）は、ウォームギア上のスラスト座金を固定するためにも役立ち、それらの間の相対的な回転を妨げる。座金２２０５は、図２９ではウォームギア２２００上に取り付けて示されている。
【００５３】
肩部ローリング金型器具の高レベルの同心性と垂直性は、肩部ローリング工程によってウォームギア２２００とスラスト座金（例えば、２２０５）の半組立体に与えられる。また、スラスト座金のスラスト面の間隔は、高い精度で設定される。
【００５４】
一旦、全ての半組立体が組み立てられ、上記の形成工程が完了すると、部品を共に組み立て、完成したギアボックスを構成する。図８と１９に示したスピンドルとギア半組立体は、図２１の下側筐体半分２０５０内に配置する。玉軸受け２４００（図１８に示した）は、玉加締め作業を用いて、シャフト２０００の端部のソケット２４０１に挿入され（ソケット２４０１は図１２に示されている）、シャフト端部の孔内に玉軸受けを正確にしっかりと固定する。それから、筐体半分２０５０、２０５１の形状２０７０〜２０７３によって提供された端部と、玉軸受け２４００の間に適切な円盤を配置し、最小の軸方向の移動を保証する。それから、図２９に部分的に示したウォームギア半組立体を、筐体半分２０５０内に配置し、その中のウォーム軸受け孔２１００内に位置合わせする。それから、第二筐体半分２０５１を第一筐体半分２０５０と隣接させ、ネジ山を形成したネジを用いて二つの筐体半分２０５０、２０５１を共に固定する。
【００５５】
図３４〜３６に示したように、好ましい実施形態では、治具を用いて、ローラ磨き上げ器具２０６０に対して、二つの筐体半分２０５０と２０５１を正確に配置する。治具は、図３４に示した四つの支持ピン５００２を含み、金型筐体半分２０５０、２０５１の第一のものは四つの支持ピン５００２上に配置し、それによって支持される。四つの支持ピン５００２は、スピゴット及びソケット２０５２〜２０５９の位置において、その軸方向に力を加えるように配置される。これらのピンは、別個に調整し、第一キャスト本体の正確な配置を保証できる（つまり、第一キャスト本体の上面が平坦であることを保証する）。
【００５６】
それから、第一筐体半分に対してローラ磨き上げ器具２０６０を配置し、図３５に見られる治具内の、ローラ磨き上げ器具２０６０と第一筐体半分の両方の上に第二筐体半分を配置する。
【００５７】
好ましくは、ローラ２０６１〜２０６４は、平行な溝２０８０〜２０８７と噛み合い、ローラ磨き上げ器具２０６０の軸に沿ってキャスト本体２０５０、２０５１を配置し、中心を合わせる。
【００５８】
更に、治具は、図３６に示した調整可能なバネ付きグラブネジ５００８を含み、二つの筐体半分２０５０、２０５１に力を加えて、スラスト面２１６２に対してそれらを押し付け、ローラ磨き上げ器具２０６０の軸方向にそれらを配置する。
【００５９】
それから、図３５に見られる四つのプランジャ５００６を用いて、他の支持ピン５００２のそれとは逆向きの力を加える。これらの逆向きの力は、ローラ磨き上げ器具２０６０周囲に、二つの筐体半分２０５０、２０５１を締め付ける。
【００６０】
その結果、筐体半分２０５０、２０５１は、八つの支持ピン５００２、５００６、グラブネジ５００８、及びローラ磨き上げ器具２０６０のスラスト面２１６２によって全ての方向で正確に拘束される。
【００６１】
次に、終端形状２０７０〜２０７３の軸方向の位置の正確な配置は、ローラ磨き上げ器具２０６０の端面２０６９と、スラスト面２１６２の間の油圧駆動部４０００を用いて、力を加えることによって正確に画定される。油圧駆動部は正確に制御されるので、スラスト面２１６２に対する端面２０６９の移動を正確に決定でき、従って、終端形状２０７０〜２０７３の正確な変形を決定できる。
【００６２】
一旦、終端が変形されると、油圧駆動部によってマンドレルが所定の位置に保持され、筐体の対向するスラスト面と終端の間の筐体半分が引っ張られている間、プランジャ５００６を前進させ、（上記のように）ピン／スピゴットをソケット／バケット内に押し込む。
【００６３】
次に、プランジャ５００６を取り除き、マンドレルが終端に対してその位置をなお保持している間、ローラは、内部マンドレル要素として回転可能なように取り付けたローラ磨き上げ器具内に配置されているが、前記ローラを回転させ、上記のように、筐体の軸受け領域を磨き上げ又はスエージ加工する。それから、ウォーム孔を介して、炭化物玉軸受けを押し付け、良好な表面仕上げを提供する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が終端形状を備えている複数のギアボックス筐体部品を形成することと、
事前組み立て段階で、最終的な組み立て前に、形成したギアボックス筐体部品を共にもたらし、前記筐体部品の終端形状が共に筐体内の終端を画定することと、
終端上に圧力を加えて、終端を変形させることと、
ギアボックス筐体部品を分解することと、
シャフトの一端の周囲にギアボックス部品を組み立て、前記シャフトが、それと共に回転させるためにその上に取り付けたギアを備え、組み立てたギアボックス筐体部品が前記ギアを取り囲むことと、
直接又は一つ以上のスペーサ要素を介して、シャフト端部を終端に隣接することと、を含むギアボックスの製造方法であって、
事前組み立て段階での終端の変形が、ギアボックス筐体の表面と終端の間の距離を設定し、組み立てたギアボックス内で、前記ギアボックス筐体の表面がギアの側面と対向し、前記ギアの側面が終端から逆向きになる方法。
【請求項２】
終端が、シャフト端部に最も近くに最も大きな直径を設けたフラスト円錐形状を備えている請求項１に記載の方法。
【請求項３】
終端が、ギアボックス筐体部品の尾根を配置することによって形成される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
シャフト端部に閉孔を設け、前記閉孔内に玉軸受けを配置し、ギアボックスの組み立て時に、玉軸受けが、シャフト端部と終端の間に挿入したスペーサ板と噛み合う請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
駆動部によって前進されるロッドを用いることによって、終端に圧力を加え、
ロッドが筐体部品に対して配置され、シャフトがギアボックス筐体内に取り囲まれるとき、前記シャフトの回転軸と同一の軸に沿って延びている請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
組み立てたギアボックス筐体が、シャフトの一部を取り囲む円筒軸受け面を備え、
ギアボックス筐体部品が、事前組み立て段階で共にもたらされたとき、それらが前方部の周囲に共に押し付けられ、前方部が、内部に取り付けたローラを備え、前記ローラがギアボックス筐体の円筒軸受け面と噛み合い、筐体部品が共に押し付けられたとき、軸受け面を凹ませ、
前方部を回転させ、軸受け面の周囲でローラを回転させ、軸受け面を変形させる請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
第一のギアボックス筐体部品にスピゴットを形成し、第二のギアボックス筐体部品に適合ソケットを形成し、
ギアボックス筐体構成が、事前組み立て段階で共にもたらされたとき、第一部品のスピゴットが、第二部品のソケット内に押し込められ、前記スピゴットが変形し、それらが挿入されるソケット内に適合し、形状を一致させる請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
各スピゴットが中空であり、フラスト円錐外面を形成し、各ソケットが、スピゴットのフラスト円錐面に噛み合わせられるフラスト円錐面を備えている請求項７に記載の方法。
【請求項９】
スピゴットとソケットのフラスト円錐面が、４〜８゜の範囲内の傾斜角を備えている請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
スピゴットとソケットのフラスト円錐面が、５〜７゜の範囲内の傾斜角を備えている請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ギアボックスの最終組み立て中に、締付け具をスピゴットに通過させることによって、ギアボックス筐体部品を共に固定する請求項８〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
シャフトが金属であり、シャフト上に取り付けたギアが、一対の金属部品の間に挟持した射出成形歯付きプラスチックギアホイールを含み、前記シャフトの金属を変形させることによって、前記シャフト上にギアを固定し、それらの間にギアを固定するシャフト上の一対の環状肩部を形成する請求項１〜１１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１３】
金属部品が凹んだ面を備え、肩部の形成中、シャフトの金属が面の凹部に流れ込み、ギアに鍵を形成し、シャフトと共に回転させる請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
シャフト上に取り付けたギアと噛み合い、回転軸を備えているギアボックス筐体内にウォームギアを組み立て、前記回転軸がシャフトの軸を横切るように延びている請求項１〜１３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１５】
ウォームギアが、前記ウォームギアとギアボックス筐体の間に挿入した、軸受けキャップを両端に備えている請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
ウォームギアが、一対の端部軸受け領域の間に挟持した中央ギア形成領域を備え、周辺溝が、各軸受け領域から前記中央ギア形成領域を分離し、一対の平座金が前記ウォームギアに設けられ、各座金が、平坦領域と、そこから延びる円筒肩部領域を備え、環状溝の一つにその肩部領域を変形させることによって、各平座金が前記ウォームギア上に取り付けられ、前記平座金の平坦領域が、中央ギア形成領域の端面上を延びている請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
共に組み立てたとき、シャフト用の円筒軸受け面を提供する複数のギアボックス筐体部品を形成することと、
事前組み立て段階で、前方部の周囲にギアボックス筐体部品を共に押し付け、前方部が内部に取り付けたローラを備え、前記ローラが、ギアボックス筐体の軸受け面と噛み合い、前記筐体部品が共に押し付けられたとき、前記軸受け面を凹ませることと、
前方部を回転させ、軸受け面の周囲でローラを回転させ、前記軸受け面を変形させることと、
前方部の周囲からギアボックス筐体部品を分解することと、
シャフトの端部の周囲にギアボックス部品を組み立て、前記シャフトが、それと共に回転させるためにその上に取り付けたギアを備え、組み立てたギアボックス筐体部品が前記ギアを取り囲むことと、を含むギアボックスの製造方法。
【請求項１８】
第一のギアボックス筐体部品にスピゴットを形成し、第二のギアボックス筐体部品に適合ソケットを形成し、
ギアボックス筐体部品が、事前組み立て段階で共にもたらされたとき、第一筐体部品のスピゴットが、第二筐体部品のソケット内に押し込められ、前記スピゴットが変形し、それらが挿入されるソケット内に適合し、形状を一致させる請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
各スピゴットが中空であり、フラスト円錐外面を形成し、各ソケットが、スピゴットのフラスト円錐面に噛み合わせられるフラスト円錐面を備えている請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
スピゴットとソケットのフラスト円錐面が、４〜８゜の範囲内の傾斜角を備えている請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
スピゴットとソケットのフラスト円錐面が、５〜７゜の範囲内の傾斜角を備えている請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
ギアボックスの最終組み立て中に、締付け具をスピゴットに通過させることによって、ギアボックス筐体部品を共に固定する請求項１８〜２１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２３】
シャフトが金属であり、シャフト上に取り付けたギアが、一対の金属部品の間に挟持した射出成形歯付きプラスチックギアホイールを含み、前記シャフトの金属を変形させることによって、前記シャフト上にギアを固定し、それらの間にギアを固定するシャフト上の一対の環状肩部を形成する請求項１７〜２２のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２４】
金属部品が、凹んだ面を備え、肩部の形成中、シャフトの金属が凹部に流れ込み、ギアに鍵を形成し、シャフトと共に回転させる請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
シャフト上に取り付けたギアと噛み合い、回転軸を備えているギアボックス筐体内にウォームギアを組み立て、前記回転軸がシャフトの軸を横切るように延びている請求項１７〜２４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２６】
ウォームギアが、前記ウォームギアとギアボックス筐体の間に挿入した、軸受けキャップを両端に備えている請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
ウォームギアが、一対の端部軸受け領域の間に挟持した中央ギア形成領域を備え、周辺溝が、各軸受け領域から前記中央ギア形成領域を分離し、一対の平座金が前記ウォームギアに設けられ、各座金が、平坦領域と、そこから延びる円筒肩部領域を備え、環状溝の一つにその肩部領域を変形させることによって、各平座金が、前記ウォームギア上に取り付けられ、前記平座金の平坦領域が、中央ギア形成領域の端面上を延びている請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
複数のギアボックス筐体部品を形成し、第一のギアボックス筐体部品がスピゴットを備え、第二のギアボックス部品が適合ソケットを備えていることと、
事前組み立て段階で、第二のギアボックス部品の前記ソケット内に、第一のギアボックス部品の前記スピゴットを押し込み、そうする際に、前記スピゴットを変形させ、前記ソケット内に適合させ、形状を一致させることと、
ギアボックス筐体部品を分解することと、
シャフトの端部のまわりにギアボックス部品を組み立て、前記シャフトが、それと共に回転させるためにその上に取り付けたギアを備え、組み立てたギアボックス筐体部品が前記ギアを取り囲むことと、を含むギアボックスの製造方法。
【請求項２９】
各スピゴットが中空であり、フラスト円錐外面を形成し、各ソケットが、スピゴットのフラスト円錐面に噛み合わせられるフラスト円錐面を備えている請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
スピゴットとソケットのフラスト円錐面が、４〜８゜の範囲内の傾斜角を備えている請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
スピゴットとソケットのフラスト円錐面が、５〜７゜の範囲内の傾斜角を備えている請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
ギアボックスの最終組み立て中に、締付け具をスピゴットに通過させることによって、ギアボックス筐体部品を共に固定する請求項２８〜３１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項３３】
第一及び第二筐体部品が金属であり、ソケット内へのスピゴットの挿入中、前記スピゴットの金属が塑性的に変形し、前記挿入中、ソケットの金属が弾性的なままである請求項２８〜３２のいずれか一つに記載の方法であって、
ソケットの金属を緩和させ、スピゴットの更なる変形を可能にしながら、前記ソケット内に挿入されたスピゴットを保持するステップを含む方法。
【請求項３４】
シャフトが金属であり、シャフト上に取り付けたギアが、一対の金属部品の間に挟持した射出成形歯付きプラスチックギアホイールを含み、前記シャフトの金属を変形させることによって、前記シャフト上にギアホイールを固定し、それらの間にギアホイールを固定するシャフト上の一対の環状肩部を形成する請求項２８〜３３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項３５】
金属部品が、凹んだ面を備え、肩部の形成中、シャフトの金属が面の凹部に流れ込み、ギアに鍵を形成し、シャフトと共に回転させる請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
シャフト上に取り付けたギアと噛み合い、回転軸を備えているギアボックス筐体内にウォームギアを組み立て、前記回転軸がシャフトの軸を横切るように延びている請求項２８〜３５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項３７】
ウォームギアが、前記ウォームギアとギアボックス筐体の間に挿入した、軸受けキャップを両端に備えている請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
ウォームギアが、一対の端部軸受け領域の間に挟持した中央ギア形成領域を備え、周辺溝が、各軸受け領域から前記中央ギア形成領域を分離し、一対の平座金が前記ウォームギアに設けられ、各座金が、平坦領域と、そこから延びる円筒肩部領域を備え、環状溝の一つにその肩部領域を変形させることによって、各平座金が、前記ウォームギア上に取り付けられ、前記平座金の平坦領域が、中央ギア形成領域の端面上を延びている請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
中央開口部と、前記中央開口部を画定する環状面内のスロットを備えている歯付きギアホイールをプラスチックから成形することと、
一対の金属耐力要素を形成し、各々がそれを貫通する中央開口部と、耐力面を備えていることと、
金属シャフト上にギアホイールと軸受け要素を取り付け、前記軸受け要素が、プラスチックギアホイールを挟持し、少なくとも一つの耐力要素の一部が、前記ギアホイールの中央開口部を介して延び、他の耐力要素に隣接することと、
シャフトの金属を変形させ、耐力要素の耐力面と噛み合うシャフト上に、一対の環状肩部を形成し、耐力面に加えられた力が、前記耐力要素の直接隣接面を介して伝達されることと、
肩部が形成される際、ギアホイールと耐力要素の軸方向の移動を可能にし、前記肩部が、シャフト上の軸方向の所定の位置にギアホイールを固定することと、を含む製造方法。
【請求項４０】
耐力面が凹みを備え、肩部の形成中に金属が前記凹み内に流れ込み、それによってシャフトに対するギアホールの鍵を形成し、前記シャフトと共に回転させる請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
歯付きギアホイールが、射出成形される請求項３９又は請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
耐力面が、半径方向外向きの部分を備え、前記外向きの部分が、シャフトの肩部によって噛み合わせられず、軸受け面として機能し、使用中、ギアホイール上の軸方向の負荷に反応できる請求項４０〜４１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項４３】
内部終端と、シャフトと噛み合うための円筒磨き上げ軸受け面の両方を共に画定し、第一の筐体部品が複数のスピゴットを備え、第二の筐体部品が複数の適合ソケットを備えている複数の金属筐体部品と、
それと共に回転させるために、その上に歯付きギアを取り付け、前記歯付きギアが、一対の金属耐力要素の間に挟持したプラスチック歯付きギアホイールを含み、前記耐力要素が更に、金属シャフトと一体的に形成した一対の肩部によって噛み合わせられる金属シャフトと、
ウォームギアと、を含むギアボックスであって、
金属筐体部品が、その上に歯付きギアを取り付けた金属シャフトと、更にウォームギアの両方を取り囲んで固定し、前記ウォームギアが、歯付きギアと噛み合い、前記ウォームギアの回転軸が、シャフトから間隙を介し、前記シャフトの回転を含む面と直交し、
シャフトが、前記シャフトの端部に対向する終端と、軸受け要素の一つの軸受け面に対向するギアボックス筐体面の間の、ギアボックス筐体内に軸方向に固定され、前記軸受け面が、終端から逆向きになり、
シャフトの円筒部が、組み立てた筐体部品で形成した円筒軸受け面によって取り囲まれているギアボックス。
【請求項４４】
スペーサ要素が、シャフトの端部と終端の間に挿入され、
玉軸受けが、スペーサ要素と噛み合う請求項４３に記載のギアボックス。
【請求項４５】
一対の軸受けキャップが、ウォームギアに設けられ、ギアボックス筐体の前記ウォームギアの間に挿入され、一つの軸受けキャップが、前記ウォームギアの各端部に提供される請求項４３又は４４に記載のギアボックス。
【請求項４６】
ウォームギアが、一対の端部軸受け領域の間に挟持した中央ギア形成領域を備え、周辺溝が、各軸受け領域から前記中央ギア形成領域を分離し、一対の平座金が、前記ウォームギアに提供され、各平座金が、平坦領域と、そこから延びる円筒肩部領域を備え、環状溝の一つにその肩部領域を変形させることによって、各平座金が前記ウォームギア上に取り付けられ、前記平座金の平坦領域が、前記中央ギア形成領域の端面上を延びている請求項４３又は４４に記載のギアボックス。
【請求項１】
各々が終端形状を備えている複数のギアボックス筐体部品を形成することと、
事前組み立て段階で、最終的な組み立て前に、形成したギアボックス筐体部品を共にもたらし、前記筐体部品の終端形状が共に筐体内の終端を画定することと、
終端上に圧力を加えて、終端を変形させることと、
ギアボックス筐体部品を分解することと、
シャフトの一端の周囲にギアボックス部品を組み立て、前記シャフトが、それと共に回転させるためにその上に取り付けたギアを備え、組み立てたギアボックス筐体部品が前記ギアを取り囲むことと、
直接又は一つ以上のスペーサ要素を介して、シャフト端部を終端に隣接することと、を含むギアボックスの製造方法であって、
事前組み立て段階での終端の変形が、ギアボックス筐体の表面と終端の間の距離を設定し、組み立てたギアボックス内で、前記ギアボックス筐体の表面がギアの側面と対向し、前記ギアの側面が終端から逆向きになる方法。
【請求項２】
終端が、シャフト端部に最も近くに最も大きな直径を設けたフラスト円錐形状を備えている請求項１に記載の方法。
【請求項３】
終端が、ギアボックス筐体部品の尾根を配置することによって形成される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
シャフト端部に閉孔を設け、前記閉孔内に玉軸受けを配置し、ギアボックスの組み立て時に、玉軸受けが、シャフト端部と終端の間に挿入したスペーサ板と噛み合う請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
駆動部によって前進されるロッドを用いることによって、終端に圧力を加え、
ロッドが筐体部品に対して配置され、シャフトがギアボックス筐体内に取り囲まれるとき、前記シャフトの回転軸と同一の軸に沿って延びている請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
組み立てたギアボックス筐体が、シャフトの一部を取り囲む円筒軸受け面を備え、
ギアボックス筐体部品が、事前組み立て段階で共にもたらされたとき、それらが前方部の周囲に共に押し付けられ、前方部が、内部に取り付けたローラを備え、前記ローラがギアボックス筐体の円筒軸受け面と噛み合い、筐体部品が共に押し付けられたとき、軸受け面を凹ませ、
前方部を回転させ、軸受け面の周囲でローラを回転させ、軸受け面を変形させる請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
第一のギアボックス筐体部品にスピゴットを形成し、第二のギアボックス筐体部品に適合ソケットを形成し、
ギアボックス筐体構成が、事前組み立て段階で共にもたらされたとき、第一部品のスピゴットが、第二部品のソケット内に押し込められ、前記スピゴットが変形し、それらが挿入されるソケット内に適合し、形状を一致させる請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
各スピゴットが中空であり、フラスト円錐外面を形成し、各ソケットが、スピゴットのフラスト円錐面に噛み合わせられるフラスト円錐面を備えている請求項７に記載の方法。
【請求項９】
スピゴットとソケットのフラスト円錐面が、４〜８゜の範囲内の傾斜角を備えている請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
スピゴットとソケットのフラスト円錐面が、５〜７゜の範囲内の傾斜角を備えている請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ギアボックスの最終組み立て中に、締付け具をスピゴットに通過させることによって、ギアボックス筐体部品を共に固定する請求項８〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
シャフトが金属であり、シャフト上に取り付けたギアが、一対の金属部品の間に挟持した射出成形歯付きプラスチックギアホイールを含み、前記シャフトの金属を変形させることによって、前記シャフト上にギアを固定し、それらの間にギアを固定するシャフト上の一対の環状肩部を形成する請求項１〜１１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１３】
金属部品が凹んだ面を備え、肩部の形成中、シャフトの金属が面の凹部に流れ込み、ギアに鍵を形成し、シャフトと共に回転させる請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
シャフト上に取り付けたギアと噛み合い、回転軸を備えているギアボックス筐体内にウォームギアを組み立て、前記回転軸がシャフトの軸を横切るように延びている請求項１〜１３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１５】
ウォームギアが、前記ウォームギアとギアボックス筐体の間に挿入した、軸受けキャップを両端に備えている請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
ウォームギアが、一対の端部軸受け領域の間に挟持した中央ギア形成領域を備え、周辺溝が、各軸受け領域から前記中央ギア形成領域を分離し、一対の平座金が前記ウォームギアに設けられ、各座金が、平坦領域と、そこから延びる円筒肩部領域を備え、環状溝の一つにその肩部領域を変形させることによって、各平座金が前記ウォームギア上に取り付けられ、前記平座金の平坦領域が、中央ギア形成領域の端面上を延びている請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
共に組み立てたとき、シャフト用の円筒軸受け面を提供する複数のギアボックス筐体部品を形成することと、
事前組み立て段階で、前方部の周囲にギアボックス筐体部品を共に押し付け、前方部が内部に取り付けたローラを備え、前記ローラが、ギアボックス筐体の軸受け面と噛み合い、前記筐体部品が共に押し付けられたとき、前記軸受け面を凹ませることと、
前方部を回転させ、軸受け面の周囲でローラを回転させ、前記軸受け面を変形させることと、
前方部の周囲からギアボックス筐体部品を分解することと、
シャフトの端部の周囲にギアボックス部品を組み立て、前記シャフトが、それと共に回転させるためにその上に取り付けたギアを備え、組み立てたギアボックス筐体部品が前記ギアを取り囲むことと、を含むギアボックスの製造方法。
【請求項１８】
第一のギアボックス筐体部品にスピゴットを形成し、第二のギアボックス筐体部品に適合ソケットを形成し、
ギアボックス筐体部品が、事前組み立て段階で共にもたらされたとき、第一筐体部品のスピゴットが、第二筐体部品のソケット内に押し込められ、前記スピゴットが変形し、それらが挿入されるソケット内に適合し、形状を一致させる請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
各スピゴットが中空であり、フラスト円錐外面を形成し、各ソケットが、スピゴットのフラスト円錐面に噛み合わせられるフラスト円錐面を備えている請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
スピゴットとソケットのフラスト円錐面が、４〜８゜の範囲内の傾斜角を備えている請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
スピゴットとソケットのフラスト円錐面が、５〜７゜の範囲内の傾斜角を備えている請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
ギアボックスの最終組み立て中に、締付け具をスピゴットに通過させることによって、ギアボックス筐体部品を共に固定する請求項１８〜２１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２３】
シャフトが金属であり、シャフト上に取り付けたギアが、一対の金属部品の間に挟持した射出成形歯付きプラスチックギアホイールを含み、前記シャフトの金属を変形させることによって、前記シャフト上にギアを固定し、それらの間にギアを固定するシャフト上の一対の環状肩部を形成する請求項１７〜２２のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２４】
金属部品が、凹んだ面を備え、肩部の形成中、シャフトの金属が凹部に流れ込み、ギアに鍵を形成し、シャフトと共に回転させる請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
シャフト上に取り付けたギアと噛み合い、回転軸を備えているギアボックス筐体内にウォームギアを組み立て、前記回転軸がシャフトの軸を横切るように延びている請求項１７〜２４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２６】
ウォームギアが、前記ウォームギアとギアボックス筐体の間に挿入した、軸受けキャップを両端に備えている請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
ウォームギアが、一対の端部軸受け領域の間に挟持した中央ギア形成領域を備え、周辺溝が、各軸受け領域から前記中央ギア形成領域を分離し、一対の平座金が前記ウォームギアに設けられ、各座金が、平坦領域と、そこから延びる円筒肩部領域を備え、環状溝の一つにその肩部領域を変形させることによって、各平座金が、前記ウォームギア上に取り付けられ、前記平座金の平坦領域が、中央ギア形成領域の端面上を延びている請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
複数のギアボックス筐体部品を形成し、第一のギアボックス筐体部品がスピゴットを備え、第二のギアボックス部品が適合ソケットを備えていることと、
事前組み立て段階で、第二のギアボックス部品の前記ソケット内に、第一のギアボックス部品の前記スピゴットを押し込み、そうする際に、前記スピゴットを変形させ、前記ソケット内に適合させ、形状を一致させることと、
ギアボックス筐体部品を分解することと、
シャフトの端部のまわりにギアボックス部品を組み立て、前記シャフトが、それと共に回転させるためにその上に取り付けたギアを備え、組み立てたギアボックス筐体部品が前記ギアを取り囲むことと、を含むギアボックスの製造方法。
【請求項２９】
各スピゴットが中空であり、フラスト円錐外面を形成し、各ソケットが、スピゴットのフラスト円錐面に噛み合わせられるフラスト円錐面を備えている請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
スピゴットとソケットのフラスト円錐面が、４〜８゜の範囲内の傾斜角を備えている請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
スピゴットとソケットのフラスト円錐面が、５〜７゜の範囲内の傾斜角を備えている請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
ギアボックスの最終組み立て中に、締付け具をスピゴットに通過させることによって、ギアボックス筐体部品を共に固定する請求項２８〜３１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項３３】
第一及び第二筐体部品が金属であり、ソケット内へのスピゴットの挿入中、前記スピゴットの金属が塑性的に変形し、前記挿入中、ソケットの金属が弾性的なままである請求項２８〜３２のいずれか一つに記載の方法であって、
ソケットの金属を緩和させ、スピゴットの更なる変形を可能にしながら、前記ソケット内に挿入されたスピゴットを保持するステップを含む方法。
【請求項３４】
シャフトが金属であり、シャフト上に取り付けたギアが、一対の金属部品の間に挟持した射出成形歯付きプラスチックギアホイールを含み、前記シャフトの金属を変形させることによって、前記シャフト上にギアホイールを固定し、それらの間にギアホイールを固定するシャフト上の一対の環状肩部を形成する請求項２８〜３３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項３５】
金属部品が、凹んだ面を備え、肩部の形成中、シャフトの金属が面の凹部に流れ込み、ギアに鍵を形成し、シャフトと共に回転させる請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
シャフト上に取り付けたギアと噛み合い、回転軸を備えているギアボックス筐体内にウォームギアを組み立て、前記回転軸がシャフトの軸を横切るように延びている請求項２８〜３５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項３７】
ウォームギアが、前記ウォームギアとギアボックス筐体の間に挿入した、軸受けキャップを両端に備えている請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
ウォームギアが、一対の端部軸受け領域の間に挟持した中央ギア形成領域を備え、周辺溝が、各軸受け領域から前記中央ギア形成領域を分離し、一対の平座金が前記ウォームギアに設けられ、各座金が、平坦領域と、そこから延びる円筒肩部領域を備え、環状溝の一つにその肩部領域を変形させることによって、各平座金が、前記ウォームギア上に取り付けられ、前記平座金の平坦領域が、中央ギア形成領域の端面上を延びている請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
中央開口部と、前記中央開口部を画定する環状面内のスロットを備えている歯付きギアホイールをプラスチックから成形することと、
一対の金属耐力要素を形成し、各々がそれを貫通する中央開口部と、耐力面を備えていることと、
金属シャフト上にギアホイールと軸受け要素を取り付け、前記軸受け要素が、プラスチックギアホイールを挟持し、少なくとも一つの耐力要素の一部が、前記ギアホイールの中央開口部を介して延び、他の耐力要素に隣接することと、
シャフトの金属を変形させ、耐力要素の耐力面と噛み合うシャフト上に、一対の環状肩部を形成し、耐力面に加えられた力が、前記耐力要素の直接隣接面を介して伝達されることと、
肩部が形成される際、ギアホイールと耐力要素の軸方向の移動を可能にし、前記肩部が、シャフト上の軸方向の所定の位置にギアホイールを固定することと、を含む製造方法。
【請求項４０】
耐力面が凹みを備え、肩部の形成中に金属が前記凹み内に流れ込み、それによってシャフトに対するギアホールの鍵を形成し、前記シャフトと共に回転させる請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
歯付きギアホイールが、射出成形される請求項３９又は請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
耐力面が、半径方向外向きの部分を備え、前記外向きの部分が、シャフトの肩部によって噛み合わせられず、軸受け面として機能し、使用中、ギアホイール上の軸方向の負荷に反応できる請求項４０〜４１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項４３】
内部終端と、シャフトと噛み合うための円筒磨き上げ軸受け面の両方を共に画定し、第一の筐体部品が複数のスピゴットを備え、第二の筐体部品が複数の適合ソケットを備えている複数の金属筐体部品と、
それと共に回転させるために、その上に歯付きギアを取り付け、前記歯付きギアが、一対の金属耐力要素の間に挟持したプラスチック歯付きギアホイールを含み、前記耐力要素が更に、金属シャフトと一体的に形成した一対の肩部によって噛み合わせられる金属シャフトと、
ウォームギアと、を含むギアボックスであって、
金属筐体部品が、その上に歯付きギアを取り付けた金属シャフトと、更にウォームギアの両方を取り囲んで固定し、前記ウォームギアが、歯付きギアと噛み合い、前記ウォームギアの回転軸が、シャフトから間隙を介し、前記シャフトの回転を含む面と直交し、
シャフトが、前記シャフトの端部に対向する終端と、軸受け要素の一つの軸受け面に対向するギアボックス筐体面の間の、ギアボックス筐体内に軸方向に固定され、前記軸受け面が、終端から逆向きになり、
シャフトの円筒部が、組み立てた筐体部品で形成した円筒軸受け面によって取り囲まれているギアボックス。
【請求項４４】
スペーサ要素が、シャフトの端部と終端の間に挿入され、
玉軸受けが、スペーサ要素と噛み合う請求項４３に記載のギアボックス。
【請求項４５】
一対の軸受けキャップが、ウォームギアに設けられ、ギアボックス筐体の前記ウォームギアの間に挿入され、一つの軸受けキャップが、前記ウォームギアの各端部に提供される請求項４３又は４４に記載のギアボックス。
【請求項４６】
ウォームギアが、一対の端部軸受け領域の間に挟持した中央ギア形成領域を備え、周辺溝が、各軸受け領域から前記中央ギア形成領域を分離し、一対の平座金が、前記ウォームギアに提供され、各平座金が、平坦領域と、そこから延びる円筒肩部領域を備え、環状溝の一つにその肩部領域を変形させることによって、各平座金が前記ウォームギア上に取り付けられ、前記平座金の平坦領域が、前記中央ギア形成領域の端面上を延びている請求項４３又は４４に記載のギアボックス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【公表番号】特表２０１１−５０３４６４（Ｐ２０１１−５０３４６４Ａ）
【公表日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３２６５９（Ｐ２０１０−５３２６５９）
【出願日】平成２０年１１月１２日（２００８．１１．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００８／００３７９７
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０６３１８６
【国際公開日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（５１０１２９０８２）エイチ アール アドコック リミテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】Ｈ Ｒ ＡＤＣＯＣＫ ＬＩＭＩＴＥＤ
【住所又は居所原語表記】３ Ｈｏｌｍｅｓｔｅａｄ Ｃｌｏｓｅ， Ｃｏｓｔｏｃｋ， Ｌｏｕｇｈｂｏｒｏｕｇｈ ＬＥ１２ ６ＸＲ， Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１２日（２００８．１１．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００８／００３７９７
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０６３１８６
【国際公開日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（５１０１２９０８２）エイチ アール アドコック リミテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】Ｈ Ｒ ＡＤＣＯＣＫ ＬＩＭＩＴＥＤ
【住所又は居所原語表記】３ Ｈｏｌｍｅｓｔｅａｄ Ｃｌｏｓｅ， Ｃｏｓｔｏｃｋ， Ｌｏｕｇｈｂｏｒｏｕｇｈ ＬＥ１２ ６ＸＲ， Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ
【Ｆターム（参考）】
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