(57)【要約】  プロフィール傾斜誤差、特にワークピース（Ｗ）のギヤ（Ｖ）の歯整列誤差を訂正するための装置に関する。前記装置（１）は、ワークピース（Ｗ）用のクランプ装置（３）と、ツール（４）と、ワークピース（Ｗ）とツール（４）の間に相対移動を生じさせる少なくとも１つの前進ユニット（７，７’）とを備える。この発明の装置は、ツール（４）用及び／又はクランプ装置（３）用のガイド装置（１０，１０’）を備える。このガイド装置は、ツール（４）の回転移動及び／又は前進方向に延びたワークピース（Ｗ）軸（Ｘ）の回りに装置をクランプすることを実行可能にする。この場合、前記回転移動は、補償移動として作用する。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多角形プロフィールの傾斜誤差、特に歯状部（Ｖ）の側面整列誤差を、ワークピース（Ｗ）に多角形プロフィールを形成する装置において訂正するための方法であって、前記装置（１）は、ワークピース（Ｗ）用のクランプ装置（３）と、ツール（４）と、ワークピース（Ｗ）とツール（４）の間に相対移動をもたらすための少なくとも１つの供給ユニット（７，７’）とを備え、ワークピース（Ｗ）の円周方向に生ずるツール（４）とクランプ装置（３）の少なくとも一方の補償移動が、ワークピース（Ｗ）の軸方向に生ずるワークピース（Ｗ）とツール（４）の間の相対移動に重畳されることを特徴とする方法。
【請求項２】
ツール（４）は、供給ユニット（７）によって前進させられる先行する請求項に記載の方法。
【請求項３】
ワークピース（Ｗ）をクランプするクランプ装置（３）は、供給ユニット（７’）によって前進させられる先行する請求項の１つに記載の方法。
【請求項４】
周波数変調された供給移動は、ツール（４）の供給ユニット（７）とクランプ装置（３）の供給ユニット（７’）の少なくとも一方によってもたらされる先行する請求項の１つに記載の方法。
【請求項５】
ツール（４）とクランプ装置（３）の少なくとも一方が第１ストローク長を移動する前進ストロークの後の後続復帰ストローク中に、ツール（４）とクランプ装置（３）の少なくとも一方の第２ストローク長の移動は、元の供給方向とは逆の方向に行われる請求項４に記載の方法。
【請求項６】
第１ストローク長は、後続復帰ストローク中にカバーされる第２ストローク長よりも大きい請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
ツール（４）とクランプ装置（３）の少なくとも一方の補償移動と、ツール（４）とワークピース（Ｗ）の間の相対移動との間に、強制的結合が実施される先行する請求項の１つに記載の方法。
【請求項８】
ツール（４）として非切断形成ツールが使用される先行する請求項の１つに記載の方法。
【請求項９】
ワークピース（Ｗ）のプロフィールの傾斜誤差、特に歯状部（Ｖ）の側面整列誤差を訂正するための装置であって、前記装置（１）は、ワークピース（Ｗ）用のクランプ装置（３）と、ツール（４）と、少なくとも１つの供給ユニット（７，７’）とを備え、これにより相対移動がワークピース（Ｗ）とツール（４）間にもたらされるものであり、前記装置は、ツール（４）とクランプ装置（３）の少なくとも一方用のガイダンス手段（１０，１０’）を備え、このガイダンス手段（１０，１０’）によって、ツール（４）とクランプ装置（３）の少なくとも一方の補償移動として作用する回転移動が、供給方向に沿って延びるワークピース（Ｗ）の軸（Ｘ）回りにもたらされることを特徴とする装置。
【請求項１０】
ツール（４）とクランプ装置（３）の少なくとも一方の供給移動と、ツール（４）とクランプ装置（３）の少なくとも一方の補償移動との間の強制的結合は、ガイダンス手段（１０，１０’）によってなされる請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
ガイダンス手段（１０，１０’）は、ガイダンス要素（１２，１２’）を有する角度調整ユニット（１１，１１’）を備え、このガイダンス要素ユニットは、ワークピース（Ｗ）の軸（Ｘ）に対し傾角（α）だけ傾けられ得る請求項９又は１０の１つに記載の装置。
【請求項１２】
ガイダンス手段（１０，１０’）は、もう１つの角度調整ユニット（１３，１３’）を備え、この角度調整ユニットは、一方でツール（４）又はクランプ装置（３）に係合し、また他方でガイダンス要素（１２，１２’）に係合する請求項９〜１１の１つに記載の装置。
【請求項１３】
前記装置は、供給ユニット（７，７’）と協動する周波数発生ユニットを備え、供給ユニット（７，７’）によってワークピース（Ｗ）とツール（４）の間にもたらされる相対移動は、前記周波数発生ユニットによって変調可能であり、ワークピース（Ｗ）とツール（４）の少なくとも一方が前方向に第１ストローク長を移動する前進ストロークの後の後続復帰ストローク中に、ツール（４）とワークピース（Ｗ）の少なくとも一方の第２ストローク長の移動が供給ユニット（７，７’）とは逆の方向に行われ得る請求項９〜１２の１つに記載の装置。
【請求項１４】
ツール（４）は、非切断形成ツールである請求項９〜１３の１つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、多角形プロフィールの傾斜（ベベル）誤差、特に歯状部の側面（フランク）整列誤差を訂正するための方法及び装置に関する。この場合、多角形プロフィールをワークピースに、特に冷間加工によって又は冷間鍛造によって形成するために、ワークピースとツールとの間の相対移動が供給装置によって生成される。この発明の装置は供給装置を備え、多角形プロフィールが適用されるワークピースとツールとの間の相対移動が、その供給装置によりもたらされる。
【０００２】
そのような方法と、その方法を実行するために好適な装置は、既知である。既知の方法及び既知の装置にとって、いくつかの応用における不利な手法では、特に製造される歯状部の単一セグメントが、歯状部のないウエスト形部分によって分離される場合、歯状部がもはや直線的にならず、僅かに螺旋型構造を呈するという問題が起こる。このことは、例えば、ワークピース及び／又は形成ツールのガイダンスの遊びによって、又は形成ツール自体の誤差によって、あるいは形成ツールが２つの歯状部セグメント間のウエスト形部分を通過する間にワークピースと形成ツールの間の相対移動が起こることによって引き起こされる。
【０００３】
本発明の１つの目的は、冒頭に述べた種類の方法及び装置を更に発展させて、多角形プロフィールの傾斜誤差、特に歯状部の側面整列誤差が除去されるか、少なくとも低減されるようにすることにある。
【０００４】
この目的は、この発明の方法により、ワークピースの円周方向に生ずるツールとクランプ装置の少なくとも一方の補償移動が、ワークピースの軸方向に生ずるワークピースとツールの間の相対移動に重畳されるようにすることによって達成される。
【０００５】
上述した目的を達成するために、この発明に係る装置は、ツールとクランプ装置の少なくとも一方用のガイダンス手段を備え、このガイダンス手段によって、ツールとクランプ装置の少なくとも一方の回転移動（補償移動として作用する）が、供給方向に沿って延びるワークピースの軸回りにもたらされ得るようにする。
【０００６】
この発明に係るこのような有利な手法での対策によって、多角形プロフィールの傾斜誤差、特に歯状部の側面整列誤差が、除去であろうが低減であろうが、有利な手法で訂正され得る優れた方法及び装置が創生される。
この発明の有利な更なる発展は従属請求項の主題である。
【０００７】
この発明の更なる詳細及び利点は、図に関して以下で説明される実施形態から見られる。
図１〜３には、側面整列誤差訂正用装置の第１実施形態が描かれ、概ね参照番号１で示されている。この装置１は、装置１に関して説明される方法での使用に特に好ましい。装置１によって、外側歯状部ＶがワークピースＷに適用される。この外側歯状部Ｖは、２つの歯状部セグメントＶ１及びＶ２を有し、これらは非歯状部分Ｖ３によって分離されている。ワークピースＷは、ベース板２上に配設されたクランプ装置３でクランプされる。この場合、ここで説明されるクランプ装置３は、クランプジョー３ａを備え、これらは液圧式クランプシリンダ３ｂによって作動される。しかしながら、クランプ装置３のそのようなデザインが必ずしも必要でないことは、以下の説明から当業者には明瞭に理解できる。事実、クランプ装置３によってワークピースＷが適切に固定され、歯状部Ｖが製造される後続の形成処置中に、ワークピースが適切に定位置に保持されれば十分である。
【０００８】
装置１は更に、概ね参照番号４で示された雌型ダイと呼ばれる形成ツールを備える。この形成ツールは、製造される歯状部Ｖに適用される形成要素５を備える。ここで説明される場合、形成ツール４は、非切断形成ツールと呼ばれる。しかしながら、装置１は、それによって実行される方法と同様に、非切断形成用だけでなく、例えばブローチングツールを用いた切断形成用にも使用され得るものであることは、当業者には明瞭に理解できる。容易な説明のために、以下では用語“形成ツール４”は、切断ツールと非切断ツールを含むように使用される。
【０００９】
形成ツール４は、供給ユニット７に、回転アダプタ６によって配設される。供給ユニット７によって、形成ツール４は、ワークピースＷに対しその軸方向に移動可能である。形成ツール４の形成要素５によって、ワークピースＷの歯状部Ｖが製造される。ここで説明される場合、ベース板２に搭載された供給ユニット７は、液圧式供給シリンダ７ｂのピストン７ｃ上に配置されたベース７ａを備え、その上にアダプタ６が回転可能に配置される。
【００１０】
特に冒頭で述べた理由から生じる歯状部Ｖの側面整列誤差の訂正を実行可能とするために、ここで説明される実施形態では、形成ツール４は、ワークピースＷの軸Ｘの回りを回転させられる。そのために、装置１は、アダプタ６によって供給ユニット７のベース７ａ上に回転可能に配置された形成ツール４用のガイダンス手段１０を備える。供給ユニット７による形成ツール４の供給の結果、ガイダンス手段１０は、形成ツール４がワークピースＷの軸Ｘを中心とした、かくして供給ユニット７の供給方向を中心とした回転移動を行うようにする。この回転移動は、補償移動として作用する。これにより、通常は装置１によって引き起こされて側面整列誤差を生じさせる歯状部Ｖの螺旋型構造の補償が達成される。
【００１１】
形成装置４の供給移動と、ガイダンス手段１０の軸Ｘを中心とした形成装置の回転移動との間の強制的結合を実施可能とするために、説明されている実施形態については、図３から最も良く見られるように、ガイダンス手段１０の角度調整ユニット１１が装置１のベース板２上に配設されるようにする。この角度調整ユニット１１は、ガイダンス要素１２、特に調和整列直線エッジを備える。このエッジは、供給ユニット７の供給方向に対して所定の角度α傾けられている。ガイダンス要素１２は、形成ツール４に対して非回転可能な手法で接続されているガイダンス手段１０のもう１つのガイダンス要素１３のガイダンスロール１３ａ，１３ｂを案内する。今、形成ツール４が供給ユニット７によってワークピースＷの方向に移動されると、ガイダンス手段１０のガイダンス要素１２の傾けられた配置は、形成ツール４の回転を起こして、そうでなければ生じる側面整列誤差を訂正する。
【００１２】
ガイダンス要素１２の傾角αは、次のように決定される。即ち、この方法の第１ステップでは、歯状部Ｖがテスト用ワークピースＷに形成される。この場合、ガイダンス要素１２は方向Ｘに延びている（α＝０）。それから、側面整列誤差は、このテスト歯状部に基づいて決定され、そしてガイダンス要素１２の傾角αは、この側面整列誤差から当業者に知られた手法で決定される。それから、ガイダンス要素１２は調和整列され、この整列によって達成された側面整列誤差の訂正が新たなテスト用ワークピースＷによってチェックされる。それから、必要であれば、傾角αは、所望の訂正が達成されるまで再調整される。複雑な誤差について、線形ガイダンス要素１２の代わりに、調和設計ガイダンス曲線を持つガイダンス要素１２を使用することも可能である。
【００１３】
この点について、例えば出願人の欧州特許ＥＰ１００３６１６に記載されているように、供給移動が連続的でなく周波数変調されていると、特に有利である。この場合、供給装置７が周波数発生ユニット（図示せず）を備え、供給ユニット７によってもたらされるワークピースＷと形成ツール４との間の相対移動が、周波数発生ユニットによって変調可能であり、形成ツール４が第１ストローク長を移動する前進ストロークの後の後続復帰ストローク中に、形成ツール４の移動が元の供給方向とは逆方向に第２ストローク長だけ行われることが好ましい。この点について、前進ストローク中にカバーされる供給方向の第１ストローク長は、後続復帰ストローク中にカバーされる第２ストローク長よりも大きいことが好ましい。この点について、特に有利なのは、第１ストローク長が復帰ストローク中にカバーされる第２ストローク長の約２倍大きいことである。そのような周波数変調供給の更なる詳細に関して、先述した欧州特許が参照される。この特許の開示は、参照によってここに組み入れられ、そして本出願の主題とされる。
【００１４】
図４〜６には、今、装置１の第２実施形態が示されている。２つの実施形態の対応する部品は同じ参照番号で示され、それ以上は詳細に説明されない。第１及び第２実施形態間の実質的な違いは、第２実施形態では、第１実施形態とは対照的に、少なくとも形成処置中に形成ツール４が前進させられたり、その軸回りに回転されるのではなく、ワークピースＷが前進させられて、歯状部Ｖの形成中にそれぞれの補償移動を行う点である。このことは、ワークピースＷを固定するクランプ装置３を、第１実施形態のアダプタ６と対応したアダプタ６’によって、ベース３１上に配置し、それを供給ユニット７と対応した供給ユニット７’によって前進させることによって達成される。
【００１５】
第１実施形態のガイダンス装置１０の更なるガイダンス要素１３と一致するガイダンス装置１０’の更なるガイダンス要素１３’は、それから回転可能なクランプ装置３と係合し、その回転を起こして側面整列誤差を補償する。
【００１６】
上述した実施形態の双方について、装置１の前進させられる部品、つまり形成ツール４かクランプ装置３のいずれかが、補償回転を行うものと仮定されている。しかしながら、補償回転が非前進型部品によって行われることも可能である。このことは、螺旋型側面整列誤差を避けるために、例えば形成ツール４が前進させられ、そしてクランプ装置３及びワークピースＷが補償回転を行うか、その逆であることを意味する。更には、両部品、即ち形成ツール４及びクランプ装置３が相対的に移動され、そしてクランプ装置３又は形成ツール４のいずれかが補償回転を行うことも可能である。同様に、形成ツール４及びクランプ装置３の双方がそれぞれ部分的な補償回転を行い、それらの重複がワークピースＷに関して所望の補償回転を生じさせることも可能である。
【００１７】
２つの実施形態は、歯状部Ｖ、即ち外側歯状部の側面整列誤差の訂正の特別な場合に関して説明された。しかしながら、説明された方法は、外側歯状部の側面整列誤差の訂正に限定されるものではない。中空ワークピースの内側歯状部の側面整列誤差を訂正することも可能である。当業者にとっては、装置１及び方法が１つの歯状部の側面整列誤差の訂正に限定されないことは、上記説明から明らかである。事実、説明された装置１及び論じられた方法によって、一般的に多角形プロフィールの傾斜誤差を訂正することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】装置の第１実施形態の側面図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに従った図である。
【図３】図１の線Ｂ−Ｂに従った図である。
【図４】装置の第２実施形態の側面図である。
【図５】図４の線Ａ−Ａに従った図である。
【図６】図４の線Ｂ−Ｂに従った図である。
【符号の説明】
【００１９】
（Ｗ）          ワークピース
（Ｖ）          ギヤ
（３）          クランプ装置
（４）          ツール
（７，７’）      前進ユニット
（１０，１０’）  ガイド装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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