(57)【要約】  内歯と外歯とを備える中空ホイールを製造するための方法において、内歯は、ギヤ歯であり、ワークピース（１）は、スタンピング工具（２）によって機械加工される。ワークピース（１）は、長手方向軸（Ｚ）を有する管状セクション（３）と、機械加工の間に管状セクション（３）の形状を安定させるための第１の安定化セクションとを備える。管状セクション（３）は、内側ダイ歯（５ｚ）を備えるダイ（５）へ挿入される。次に、ワークピース（１）は、ワークピースが回転運動を時変回転速度で実行し、スタンピング工具（２）が前記回転運動と同期される半径方向の揺動運動を実行することにより、内歯および外歯を同時に生成すべく、スタンピング工具（２）によって内側を機械加工される。ここで、スタンピング工具は、管状セクション（３）の繰返し鍛造機械加工による内歯の同時製造によって、外歯を生成すべく管状セクションをダイ歯（５ｚ）に形成する。
2021514307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内歯と外歯とを備える中空ホイールを製造するための方法であって、前記内歯は、ギヤ歯であり、ワークピースは、少なくとも１つのスタンピング工具によって機械加工され、前記ワークピースは、長手方向軸を備える管状セクション、ならびに、前記少なくとも１つのスタンピング工具による機械加工の間に前記管状セクションの形状を安定させるべく前記管状セクションへ連結される少なくとも１つの第１の安定化セクションを備え、前記管状セクションを受け入れるためにダイが設けられ、前記ダイは、中に内側ダイ歯が設けられる管状開口を備え、かつ前記管状セクションは、前記管状開口へ挿入され、かつ前記ワークピースは、続いて、前記ワークピースが前記長手方向軸を中心として時変回転速度で回転運動を実行しかつ前記少なくとも１つのスタンピング工具が前記回転運動と同期される半径方向の揺動運動を実行するにつれて、前記内歯および前記外歯を同時に生成すべく、前記管状開口へ挿入された前記管状セクションの内側を前記少なくとも１つのスタンピング工具により機械加工され、よって、前記少なくとも１つのスタンピング工具は、前記管状セクションの鍛造機械加工を繰り返して前記外歯を生成しかつ同時に前記内歯を生成すべく、前記管状セクションを前記ダイ歯に形成し、前記半径方向という言い回しは、前記長手方向軸に垂直な位置合わせを表す、方法。
【請求項２】
前記管状セクションを前記管状開口へ挿入する前の、前記管状セクションにおける前記ワークピースの材料厚さは、前記内歯の歯たけの２倍未満、具体的には１．５倍未満である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つのスタンピング工具は、工具ヘッドと前記工具ヘッドに隣接する２つの工具フランクとを備える作用領域を備え、具体的には、前記作用領域は、前記内歯の歯間隙の形状の陰画である形状を有する、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記工具フランクは、前記内歯が長手方向のクラウニングを有するように成形される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つのスタンピング工具は、各々前記２つの工具フランクのうちの一方に隣接しかつ前記内歯の歯先の断面形状の陰画である形状を有する２つの較正領域を備える、請求項３または請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の安定化セクションは、前記中空ホイールの歯のないカラーを形成し、前記カラーは、前記管状セクションと共に一体部を形成し、かつ前記長手方向軸へ向かって、または前記長手方向軸から離れて方向づけられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
−前記第１の安定化セクションは、前記長手方向軸まで、前記管状セクションと前記長手方向軸との最大距離より、前記内歯の歯たけの少なくとも０．２５倍大きい最大距離を有し、具体的には、前記第１の安定化セクションは、前記管状セクションの外径より、前記内歯の歯たけの少なくとも０．５倍大きい外径を有し、または、
−前記第１の安定化セクションは、前記長手方向軸まで、前記管状セクションと前記長手方向軸との最小距離より、前記内歯の歯たけの少なくとも０．２５倍小さい最小距離を有し、具体的には、前記第１の安定化セクションは、前記管状セクションの内径より、前記内歯の歯たけの少なくとも０．５倍小さい内径を有する、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の安定化セクションは、前記管状セクションに対して角度がつけられる前記中空ホイールの周端面を形成し、具体的には、前記第１の安定化セクションは、環形状または回転対称性の円錐台シェル形状を描く、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記ワークピースは、第２の安定化セクションを備え、かつ２つの前記安定化セクションのうちの少なくとも一方は、前記長手方向軸へと方向づけられ、かつ具体的には、前記第２の安定化セクションと前記長手方向軸との最小距離は、前記内歯の歯冠と前記長手方向軸との最小距離より小さい、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記内歯は、前記内歯の歯直角モジュールの２．０倍を超える歯たけを有する、具体的には、前記内歯の歯直角モジュールの少なくとも２．４倍を超える歯たけを有する全深さの歯部として設計される、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記外歯の歯たけは、前記ダイ歯の歯たけより小さく、かつ前記内歯の歯たけより小さい、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記内歯は、平歯、またはヘリカル歯、またはヘリンボーン歯である、請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
遊星ギヤを製造するための方法であって、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の方法により中空ホイールを製造することを含み、さらに、少なくとも１つの外歯歯車を提供することと、前記歯車を前記中空ホイールへ挿入することを含む、方法。
【請求項１４】
内歯と外歯とを備える中空ホイールを製造するための装置であって、前記内歯は、ギヤ歯であり、
−ワークピースの管状セクションを受け入れるために、内部に内側ダイ歯が形成される管状開口を備えるダイと、
−前記ダイ内に受容されるワークピースの管状セクションをその内側で機械加工可能であるような方式で前記ダイを保持するための、長手方向軸を中心に回転可能なダイホルダと、
−前記ダイホルダを回転させるための回転駆動装置であって、前記駆動装置は、時変回転速度で回転を生成するように、具体的には間欠回転を生成するように設計される、回転駆動装置と、
−少なくとも１つのスタンピング工具を保持するための工具ホルダであって、前記工具ホルダは、前記長手方向軸に垂直に進む揺動運動へと駆動可能であり、よって、前記管状セクションは、前記少なくとも１つのスタンピング工具によってその内側を繰り返し、具体的には周期的に機械加工可能である、工具ホルダと、
−前記回転駆動装置により生成可能な前記ダイホルダの回転を、前記長手方向軸に垂直に進む前記工具ホルダの揺動運動と同期させるための同期デバイスと、を備える、装置。
【請求項１５】
前記ダイに受容されるべきワークピースの管状セクションを前記ダイの前記管状開口へ挿入するための、前記ワークピースと前記ダイとを相対運動させるためのさらなる駆動装置を備える装填デバイスを備え、前記相対運動は、前記長手方向軸に平行に進む、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記ダイホルダの前記回転中に、前記ダイ内に受容されるワークピースの前記ダイに対する位置を固定するための保持デバイスを備え、具体的には、前記保持デバイスによりプレス圧力が生成されてもよく、この圧力を介して、前記ワークピースおよび前記ダイは、軸方向へ互いに向かってプレスされる、請求項１４または請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
ワークピースの管状セクションに内歯と外歯とを同時に作製するための、請求項１４〜請求項１６のいずれか１項に記載の装置の使用法であって、前記内歯は、ギヤ歯である、使用法。
【請求項１８】
中空ホイールであって、
−内歯と外歯とを備え、前記内歯はギヤ歯である、長手方向軸を有する管状セクションと、
−前記管状セクションと共に一体部を形成し、かつ前記長手方向軸に向かって、または前記長手方向軸から離れて方向づけられる前記中空ホイールのカラーを形成する、歯のない第１の安定化セクションと、を備える中空ホイール。
【請求項１９】
前記第１の安定化セクションは、環形状または回転対称性の円錐台シェル形状を描く、請求項１８に記載の中空ホイール。
【請求項２０】
−前記カラーは、前記長手方向軸へと方向づけられ、かつ前記内歯の歯先円直径より小さい、具体的には、前記内歯の歯先円直径より前記内歯の歯たけの０．３倍小さい内径を備え、または、
−前記カラーは、前記長手方向軸から離れて方向づけられ、かつ前記外歯の歯先円直径より大きい、具体的には、前記外歯の歯先円直径より前記内歯の歯たけの０．３倍大きい外径を備える、請求項１８または請求項１９に記載の中空ホイール。
【請求項２１】
第２の安定化セクションを備え、前記第２の安定化セクションは、前記長手方向軸へと方向づけられ、かつ具体的には、前記第２の安定化セクションと前記長手方向軸との最小距離は、前記内歯の歯先と前記長手方向軸との最小距離より小さい、請求項１８〜請求項２０のいずれか１項に記載の中空ホイール。
【請求項２２】
前記カラーは、前記長手方向軸から離れて方向づけられ、かつ前記管状セクションと前記第１の安定化セクションとの間の移行領域に、前記内歯に隣接する内側の残余歯部が形成され、
−前記内側の残余歯部の歯先円直径は、前記内歯の歯先円直径より小さく、かつ／または、
−前記内側の残余歯部の各歯元に軸方向へ突き出すビードが形成される、請求項１８〜請求項２１のいずれか１項に記載の中空ホイール。
【請求項２３】
前記管状セクションと前記第１の安定化セクションとの間の移行領域に、前記外歯に隣接する外側の残余歯部が形成され、前記外側の残余歯部の歯たけは、前記移行領域において、前記外歯の歯たけからゼロへと連続的に減少し、具体的には、前記外側の残余歯部の歯は、前記移行領域において丸みのあるショルダを有する、請求項１８〜請求項２１のいずれか１項に記載の中空ホイール。
【請求項２４】
前記外歯の谷径と前記内歯の歯先円直径との差は、前記内歯の歯たけの２倍未満、具体的には１．５倍未満、である、請求項１８〜請求項２３のいずれか１項に記載の中空ホイール。
【請求項２５】
請求項１８〜請求項２４のいずれか１項に記載の中空ホイール、ならびに前記外歯に整合する内部プロファイリングを含むことによって前記中空ホイールに対して回転式に固定される本体、を備える中空ホイールコンポーネントであって、具体的には、前記本体は、前記外歯へ確実に連結される、中空ホイールコンポーネント。
【請求項２６】
請求項１８〜請求項２４のいずれか１項に記載の中空ホイールを備え、前記中空ホイールに挿入される少なくとも１つの外歯歯車をさらに備える、遊星ギヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空ホイールにギヤ歯を製造する分野に関し、より正確には、対応する内歯に関する。ギヤ歯、および具体的にはインボリュート歯は、歯付きギヤリング、および具体的には遊星ギヤに、たとえば、自動車用の自動変速機、また、他の車両建造およびエンジニアリング分野におけるそれにも適用される。本発明は、特許独立請求項の前文に記載の方法、装置および使用法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内側ギヤ歯は、現在、何よりも材料除去法により、具体的にはブローチ削りにより、製造される。
【０００３】
ブローチ削りは、ＤＩＮ５４８０、ＤＩＮ５４８２、他に準拠する内歯などの歯付きハブプロファイルを製造するためにも適用される。
【０００４】
ギヤ歯を有する、かつポットのような方式で設計されるワークピースがブローチ削りにより作製される場合、ギヤ歯は、まず、ポットの壁に相当する部分が作製され、続いてこの部分がポットのベース部へ、たとえばレーザ溶接または電子ビーム溶接によって連結されなければならない。
【０００５】
ギヤ歯が、ポットのような方式で設計されるワークピースにおいて材料除去法により生成される場合は、平削りが適用されるが、これは、ブローチ削りに比べて経済効率が低下する。
【０００６】
内歯付き中空ホイールの焼結による製造は、部品に対する機械的荷重の程度がさほどでもない場合の代替策であり、これにより、ポットのような方式で設計される中空ホイールが、ポットのベースと壁とを連結する後続ステップを実行する必要なしに一体形成される（延ては、一体部を形成する）ことをさらに可能にする。
【０００７】
冷間再成形（冷間成形）に基づく、内側ギヤ歯を製造するための代替方法は、国際公開第２０１３／１５９  ２４１Ａ１号パンフレットから知られる。前記公報には、厚肉のワークピースをスタンピング工具で内側から放射状に鍛造機械加工することにより、ワークピース内に内側ギヤ歯を作り得る方法が記述されている。
【０００８】
最新技術からは、厚肉の中空ホイールのみが知られているように思われる。この方法によって中空ホイールの高い形状安定性が達成されるのは、前記方法が、たとえば遊星ギヤに適用される場合である。しかしながら、これにより、中空ホイールの重量が比較的重いという結果にもなる。その外側において、こうした中空ホイールは、その内歯領域に、通常、歯のないブランクとして既に有していた形状を保持し、よって、対応する円筒管形状のブランクから開始して製造される円筒歯付きの中空ホイールを所与として、外側に内歯を備える中空ホイールは、ほとんどが円筒シェルも有する。その直径は、内歯の谷径よりも、内歯の残りの肉厚の２倍分大きい。こうした厚肉中空ホイールの残りの肉厚は、内歯の歯たけの少なくとも０．２５倍、または原則として、どちらかといえば少なくとも０．５倍である。
【０００９】
何十年にも渡って存在している軽量組立コンポーネントの一般的要件にも関わらず、ギヤ歯付き中空ホイールを軽量組立部品として設計するという考案は、意識に上っているようには思われず、あるいは少なくとも、とりわけ車両製造においても、実現されているようには思えない。当然ながら、たとえば、先に述べた歯たけの０．２５倍〜０．５倍の残余肉厚の場合のように、極く薄い残余肉厚が選択されれば、中空ホイールの重量を減らすことができる。しかしながら、製造上の適合性に起因して、かつ用途に必要な形状安定性に起因して、残りの肉厚には下限が設定される。
【００１０】
さらなる冷間再成形（冷間成形）製造方法は、別の技術分野、特にスプライン歯部の製造、から知られる。たとえば、スプライン歯部（スプラインとも称する）は、冷間再成形によって、外側プロファイルのマンドレルが中空の円筒ワークピースへ挿入され、次いで、マンドレルのプロファイリングに対応するワークピースの内側プロファイリングが、ワークピースが衝撃転動で外側から、遊星式に駆動されてワークピースに周期的に作用するプロファイルされていない工具で機械加工されて製造されることにより、作製されることが可能である。このような方法は、たとえば、独国特許出願公開第３７  １５  ３９３Ｃ２号明細書、スイス国登録特許第６７０  ９７０  Ａ５号明細書、スイス国登録特許第６７５  ８４０Ａ５号明細書、スイス国登録特許第６８５  ５４２Ａ５号明細書および欧州登録特許第０  ６８８  ６１７Ｂ１号明細書から知られる。
【００１１】
しかしながら、冷間再成形による内側ギヤ歯の製造は、ギヤ歯の歯たけが少なくともスプライン歯部より遙かに大きく、さらに、概して歯の形状に、より高い精度を要求することから、実現が極めて困難である。
【００１２】
薄肉の円筒中空部に内側プロファイルおよび外側プロファイルを製造する方法は、国際公開第２００７／００９２６７Ａ１号パンフレットに記述されている。薄肉の中空部は、外側プロファイルのマンドレル上に座し、中空部へ外側から打撃的に作用する少なくとも１つのプロファイリング工具によって冷間再成形式に機械加工される。この場合、プロファイリング工具は、表面に対して垂直に、よって半径方向に移動され、中空部は、プロファイリング工具に対して一定の半径方向への送り深さで軸方向へ変位される。マンドレルにより画定されるプロファイルは、この方法により、薄肉中空部の内歯へ転写され、プロファイリング工具により画定される形状は、薄肉中空部の外歯へ転写されることが可能である。この方法は、スプライン歯部の製造にはよく適するが、薄肉のシートメタル部にしか使用できないことから、内側ギヤ歯の作製には全く不適であり、この手段では、ギヤ歯にとって十分な製造精度も、用途に対する十分な負荷能力も達成することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、内側（内側に存在する）ギヤ歯を製造できる代替方法を考案することにある。さらに、対応する中空ホイール、および対応する中空ホイールを製造するための装置を考案する。したがって、装置および遊星ギヤの使用法、ならびに遊星ギヤおよび中空ホイールコンポーネントの製造方法も提供される。
【００１４】
具体的には、本発明の目的は、最新技術の方法および装置による欠点のない、方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
発明者には、軽量建造に関する努力が、ギヤ歯である内歯を備えた中空ホイールにも関連し得るという認識があった。さらに、発明者は、こうした中空ホイールを経済的に、しかも高精度で製造する可能性をも展開させていった。
【００１６】
さらに、本発明による考案からは、最新技術から知られる中空ホイール、またはいたずらに比較的高い労力を要し、よっておそらくは経済的な実装または製造が不可能な中空ホイールでは実行され得ない、新しいコンポーネントおよび用途が生じる。
【００１７】
本発明の一態様は、中空ホイールが、ギヤ歯である内歯だけでなく、外歯も備えるというものである。これにより、一方で、中空ホイールの計画された用途用に十分である残りの肉厚（実際には、内歯の歯元の領域で測定されるもの）を提供できるだけでなく、他方で、中空ホイールが外側で（歯のない）円筒シェル（円筒側面）の形状を表す場合に予測されるものより遙かに少ない中空ホイールの材料厚さも、内歯の歯先の領域内に提供することができる。したがって、この内歯の歯先領域において、中空ホイールは、内側にギヤ歯が付けられていて外側で回転対称性でありかつ最新技術から知られるプロファイルされていない中空ホイールよりも遙かに低減された材料厚さを有し、よって、中空ホイールの重量は、大幅に低減される。しかも、これにもかかわらず、計画された用途にとって十分である形状安定性をなおも達成することができる。
【００１８】
さらに、外歯は、たとえば、さらなる本体を中空ホイールへ回転固定式に連結するために利用されることが可能である。
【００１９】
内歯（ギヤ歯として）ならびに外歯を備える中空ホイールは、先に述べた既知の焼結方法によって製造されることも可能である。この場合も、中空ホイールは、比較的小さい質量を有することが可能である。しかしながら、これらは、中空ホイールにより大きい機械的負荷がかかる用途には不適であることがある。
【００２０】
さらに、内歯および外歯付き中空ホイールの材料除去法による製造は、内側ギヤ歯を材料除去法で作製する必要があるだけでなく、加えて、外歯も同様であり、何よりもまず、製造努力が２倍になることに等しく、さほど経済的でないことが想定され得る。
【００２１】
国際公開第２０１３／１５９  ２４１Ａ１号パンフレットから知られる冷間再成形方法もやはり、それをさらに展開すれば本発明に到達するという示唆を与えるものではない。
【００２２】
主として製造方法および製造装置に関する本発明のさらなる態様は、それが、ギヤ歯に必要な十分に高い精度を達成するために、製造プロセス中のワークピースの安定化を必要とするというものである。ワークピースに、本明細書に記述する方法により冷間鍛造再成形方式で作用する場合、これにより、望ましくない変形が、たとえば円筒対称性からの逸脱が、生じる可能性があり、延ては、ギヤ歯のフランク形状が十分な精密さで形成されないという結果となる可能性がある。
【００２３】
したがって、こうした問題点を打ち消す少なくとも１つの安定化セクションを設けることができる。
【００２４】
主として製造方法および製造装置に関する本発明のさらに別の態様は、内側ダイ歯を備えるダイが使用され、よって、中空ホイールに再形成されるべきワークピースは、内歯としてのギヤ歯と外歯としてのさらなる歯とが同時に生じるようにして再成形される、というものである。スタンピング工具によるワークピース内側からの鍛造機械加工により、内歯の歯間隙が生成され、そこにスタンピング工具（作用領域である突出部を伴う）が係合し、具体的にはスタンピング工具によりダイ歯の歯間隙へと駆動されるワークピースの材料によって、外歯の歯がそこへ（よって同じ周縁位置に）同時に生成される。一方で、半径方向の外側へ配向される材料の流れが、ダイ歯の隣接する歯先によって防止され、よって、そこに、外歯の歯元を形成することができる。
【００２５】
スタンピング工具は、内歯の歯先を明確に画定して形成するための較正領域を備えることができ、前記較正領域は、同時に半径方向内側への材料の流れを制限し、よって、内歯の歯間隙の隣に形成される歯先は、半径方向の内側へ突き出し過ぎない。
【００２６】
内歯の歯、および外歯の歯間隙の周縁位置は、等しい。よって、内歯の歯間隙、および外歯の歯の周縁位置も、同様に同じである。
【００２７】
典型的には、内歯（ギヤ歯として設計される）は、外歯より大きい歯たけを有する。歯部の歯たけは、歯部の歯先円直径と谷径との差の半分として画定される。よって、これは、歯部の歯先のたけと歯元のたけとの和ともなる。
【００２８】
本発明の目的は、新しいタイプの中空ホイールを提供することにある。
本発明のさらなる目的は、超軽量の中空ホイールを提供することにある。
本発明のさらなる目的は、高品質の内側ギヤ歯を有する中空ホイールの製造または提供を可能にすることにある。
【００２９】
本発明のさらなる目的は、内側ギヤ歯を備える中空ホイールの極めて経済的な製造方式を提供すること、具体的には、機械加工時間の短縮を達成することにある。
【００３０】
本発明のさらなる目的は、大きい歯たけを有する内側ギヤ歯を生成する可能性を提供することにある。スリムな歯を備えるギヤ歯を、中空ホイール内に製造できるものとする。
【００３１】
本発明のさらなる目的は、中空ホイール内に、ポットのような方式で設計される、具体的にはポットベースと歯部との正確な位置合わせを保証しながら設計される内側ギヤ歯を生成する可能性を提供することにある。
【００３２】
本発明のさらなる目的は、ギヤの内側ヘリカル歯を生成する可能性を提供することにある。
【００３３】
本発明のさらなる目的は、ギヤの内側ヘリンボーン歯を生成する可能性を提供することにある。
【００３４】
本発明のさらなる目的は、内歯および外歯の付いた中空ホイールを備える、新しいタイプの中空ホイールコンポーネントを提供することにある。
【００３５】
本発明のさらなる目的は、新しいタイプのギヤ、具体的には新しいタイプの遊星ギヤを提供することにある。
【００３６】
これらの目的のうちの少なくとも１つは、少なくとも部分的に、特許請求の範囲に記載の装置、方法および使用法によって達成される。
【００３７】
本方法は、たとえば、内歯と外歯とを備える中空ホイールを製造するための方法であってもよく、内歯は、ギヤ歯であり、ワークピースは、少なくとも１つのスタンピング工具によって機械加工される。
【００３８】
ワークピースは、長手方向軸を備える管状セクションを備えてもよい。これは、丸い（円形の）断面を有してもよい。したがって、管状セクションは、円筒対称性を有してもよく、具体的には、円筒管形状であってもよい。
【００３９】
ワークピースは、さらに、管状セクションへ連結される少なくとも１つの第１の安定化セクションも備えてもよい。これは、少なくとも１つのスタンピング工具による機械加工の間に、管状セクションの形状を安定させる働きをし得る。たとえば、管状セクションの断面が円形から楕円形になる変形を防止することができる。第１の安定化セクションは、管状セクションへ直接式に連結され、よって、管状セクションの上へ直に連結されてもよい。しかしながら、管状セクションは、管状セクションへ間接的に、具体的には移行領域を介して連結されることもある。
【００４０】
さらに、内部に内側ダイ歯が形成される管状開口を備えるダイが提供されてもよい。管状開口は、管状セクションを受け入れるために提供されてもよい。これは、生成されるべき歯部と同じ、延ては内歯および外歯と同じ歯数を備えてもよい。
【００４１】
管状セクションは、管状開口へ挿入されてもよく、ワークピースは、続いて、管状セクションの内側で少なくとも１つのスタンピング工具によって機械加工されるが、これは、具体的には、内歯および外歯が同時に生成されるようにして行われる。
【００４２】
このために、ワークピースは、前記長手方向軸を中心に時変回転速度で、たとえば間欠回転を目的として回転運動を実行する。具体的には、ワークピースおよびダイは、前記回転運動を（共に）実行することができる。そして、少なくとも１つのスタンピング工具は、前記回転運動と同期される半径方向の揺動運動を実行する。ここで、「半径方向」という用語は、長手方向軸に垂直な位置合わせを表すものである。「軸方向」という用語は、長手方向軸に平行な位置合わせを表す。
【００４３】
前記同期は、管状セクションの繰返し鍛造機械加工による内歯の同時製造を所与として、少なくとも１つのスタンピング工具が管状セクションをダイ歯に形成し、外歯を生成するように設計される。
【００４４】
したがって、各事例における、少なくとも１つのスタンピング工具がワークピースに鍛造係合する時点において、ダイは、スタンピング工具の係合が生じる周縁位置にダイ歯の歯間隙が存在するような回転式位置合わせを有するものと想定することができる。これは、ダイ歯の歯間隙毎に、特に具体的には、スタンピング工具が、記述している周縁位置の各々において、記述している方法で、管状セクションを数回機械加工するように、規定されてもよい。
【００４５】
本方法は、ＤＩＮ  ３９６１／ＤＩＮ  ３９６２に準じる品質８または７、もしくは状況によっては品質６のギヤ歯の製造を可能にし、これは、極く短い機械加工時間が可能とされることから、極めて経済的な事例となる。
【００４６】
さらに、記述している冷間再成形によって材料特性が改善されることから、比較的安価な材料からの開始が可能である。たとえば、材料は、より大きい強度を得ることができる。
【００４７】
スタンピング工具は、内側ダイ歯が歯間隙を含む周縁位置において、管状セクションを繰り返し機械加工することができる。これにより、管状セカンドを内側ダイ歯へと連続的に形成することができる。したがって、外歯の歯、および内歯の歯間隙を、前記周縁位置（内側ダイ歯が歯間隙を含む場所）に形成することができる。外歯の歯間隙、および内歯の歯も同時に、具体的には、これらの間に存在しかつ内側ダイ歯が歯を備える場所である周縁位置に、形成することができる。
【００４８】
ワークピースの時変回転速度は、比較的高い回転速度および比較的低い回転速度の連続位相を形成し、具体的には、ワークピースは、比較的低い回転速度の位相において、少なくとも瞬間的に（回転）停止状態になる（回転停止も、具体的にはゼロという回転速度を有する）ことが想定され得る。スタンピング工具によるワークピースの機械加工は、通常、各事例において、比較的低い回転速度の位相の１つの間に行われる。個々のスタンピング工具が係合する間のワークピースの回転が遅いほど、または比較的低い回転速度の位相におけるワークピースの遅い回転、または停止状態が長いほど、高精度の最終製品ギヤ歯を達成しやすい。
【００４９】
たとえば、スタンピング工具は、ワークピースが少なくとも一時的に停止している回転運動位相において、ワークピースを機械加工することができる。具体的には、ワークピースの回転運動は、間欠回転であり得、かつスタンピング工具は、ワークピースを、ワークピースの回転停止位相において機械加工する。したがって、スタンピング工具は、ワークピースの間欠回転運動における停止位相においてワークピースと係合される。留意されるべき点は、間欠回転が、回転位相の間に回転停止位相が設けられることを包含することにあり、この場合の位相は、持続時間を特徴づけるものであり、これは、停止位相が瞬間的停止とは異なることを意味する。よって通常、ワークピースは、回転停止の時間内に再成形され、かつスタンピング工具は、ワークピースの回転中、ワークピースがスタンピング工具に接触することなく回転できるように、または、スタンピング工具によって回転を防止されるようにワークピースから遠隔にある（または、全てのスタンピング工具がワークピースから遠隔にある）ことが想定される。
【００５０】
ワークピースの時変回転速度は、通常、少なくともセクションにおいて周期的に変動する回転速度である。
【００５１】
ワークピースの回転運動は、ダイによって同時に実行される。たとえば、ワークピースおよびダイは、同じ回転運動を実行するように互いに固定される。
【００５２】
この場合、ワークピースおよびダイは、互いに少なくとも略同軸的に位置合わせされるだけでなく、長手方向軸にも（少なくとも略）同軸的に位置合わせされる。
【００５３】
管状セクションの材料は、少なくとも１つのスタンピング工具による機械加工によって再成形され、ダイ歯の歯間隙へと形成され、よって、これは、外側でその形状を歯先の形状およびダイ歯の歯面セクションの形状に適応させ、前記セクションは、歯先に隣接する。したがって、外歯が生じ、そのフランク形状は、ダイ歯のフランク形状（または、フランク形状セクション）の陰画に対応し、かつその歯元形状は、ダイ歯の歯先形状の陰画に対応する。
【００５４】
内歯も同時に形成され、そのフランク形状は、スタンピング工具のフランク形状の陰画に対応し、かつその歯元形状は、スタンピング工具のツール先端形状の陰画に対応する。
【００５５】
ワークピースは、スタンピング工具によって鍛造式に機械加工される。これは、スタンピング工具の半径方向に揺動する鍛造運動により、周期的に機械加工されてもよい。
【００５６】
内歯および外歯は、このようにして連続して形成されてもよい。内歯の歯間隙は、時間と共に深さを増し（内歯の歯間隙当たりの鍛造係合数の増加に起因する）、外歯の歯は、同時にますます高くなる。
【００５７】
スタンピング工具は、ワークピースに対して周期的に作用する働きをし、よって、歯部の生成は、多数の個々のスタンピング手順に分解され得る。
【００５８】
内歯および外歯の少なくとも１つのスタンピング工具による形成によって、材料の除去が生じることはない。したがって、チップの取外しは、行われない。管状セクションは、単にスタンピング工具によって冷間再成形される。原則として、生成された歯部のうちの１つに対する機械加工後のチップ除去は、不要である。
【００５９】
長手方向軸に垂直に位置合わせされる平面内の管状セクションの断面積は、歯部の作製時に略変化しないままであり、よってこれは、歯部の組込みの前後で略同じであり、少なくとも２％以内、または少なくとも５％以内である。
【００６０】
ワークピースは、歯部の作製後、熱の効果によって硬化するものと想定することができる。スタンピング工具による冷間再成形機械加工に起因して、熱作用による硬化時に中空ホイールに加わる硬化歪みは、ギヤ歯が材料除去式に生成される中空ホイールの場合より大幅に少ない。
【００６１】
ワークピースは、典型的には金属製であり、たとえば、続いて典型的には誘導硬化またはレーザ硬化される焼入れ焼戻し合金鋼（典型的には、少なくとも０．３％の炭素含有）製であり、あるいは、続いて典型的にはガス窒化またはガス軟窒化によって硬化される浸炭焼入れ合金鋼（典型的には、最大０．３％の炭素含有）製である。
ダイは、典型的には金属製である。
【００６２】
ある実施形態において、管状セクションを管状開口へ挿入する前の、管状セクションにおけるワークピースの材料厚さは、内歯の歯たけの２倍未満、具体的には１．５倍未満である。
材料厚さが大きすぎる場合、外歯はもはや形成されない。
【００６３】
ある実施形態において、管状セクションを管状開口へ挿入する前の、管状セクションにおけるワークピースの材料厚さは、内歯の歯たけの少なくとも０．２倍、具体的には少なくとも４分の１である。
【００６４】
材料厚さが小さすぎる場合、管状セクションの材料には、もはや所望される（内歯および外歯）形状に再成形されるに足る安定性がない。
【００６５】
ある実施形態において、少なくとも１つのスタンピング工具は、工具ヘッドと、工具ヘッドに隣接する２つの工具フランクと、を備える作用領域を備える。内歯のフランクの形状は、工具フランクによって画定される。内歯の歯元の形状は、工具ヘッドによって画定される。
【００６６】
したがって、作用領域は、内歯の歯間隙の形状の陰画、または、より正確には内歯の隣接する歯面を含む歯元の形状の陰画、の形状を有してもよい。
【００６７】
さらに、少なくとも１つのスタンピング工具は、各々２つの工具フランクのうちの一方に隣接する２つの較正領域を備えてもよい。それらの形状は各々、内歯の歯先の断面形状の陰画であってもよい。
【００６８】
これにより、内歯の歯先を規定された方法で成形することも可能である。鍛造機械加工の結果として生じる材料の流れは、較正領域によって適切に誘導されかつ制限されてもよい。
【００６９】
内歯の歯先形状、および内歯の歯先が内歯の歯面に隣接する場所である内歯の個々の領域も、較正領域によって正確に画定されてもよい。
ある実施形態において、内歯は、長手方向のクラウニングを有する。
【００７０】
ある実施形態において、工具フランクは、内歯が長手方向のクラウニングを有するようにして成形される。
【００７１】
したがって、工具フランクは凹部を有し得る。より正確には、これは、長手方向のクラウニングなしに同じ内歯を形成するように設計される工具フランクの形状に対する凹部である。
【００７２】
たとえば、内歯が平歯である事例では、工具フランクを通って進みかつ２つの工具フランクの真ん中を延びる平面に対して垂直に進むセクションにおけるスタンピング工具（より正確には、スタンピング工具の作用領域）は、双方の工具フランクに凹部を有する。双方の工具フランクは、各々、前記セクションにおける凹線を示す。このセクションにおいて、スタンピング工具（正確には、スタンピング工具の作用領域）は、くびれている。
【００７３】
工具フランクの凹部に起因して、生成される内歯は、対応する凸部、すなわち長手方向のクラウニング、を有する。
【００７４】
本明細書に記述する中空ホイールは、最新技術から知られる（対応する外歯のない）厚肉の中空ホイールに対して、薄肉である。このため、こうした中空ホイールの場合、機械的負荷が大きければ、残余肉厚が同じである厚肉の中空ホイールの場合と同様に、さらなる弾性変形を引き起こす傾向がある。前記長手方向クラウニングは、たとえば走行をより滑らかにすべく、実行挙動を改善するために提供されてもよい。したがって、エッジ支持体を回避することができ、かつ、中空ホイール内に延びる、たとえば内歯で歯付けされる長さの略真ん中を延びる、外歯付きホイールの明確な接触を保証することができる。
【００７５】
工具ヘッドの走行方向（歯部の方向、延ては内歯の歯間隙の走行方向に対応する）におけるスタンピング工具は、ギヤ歯の歯間隙と少なくとも同じ長さ、具体的にはそれを超える長さ、であってもよい。当然ながら、これは、スタンピング工具の作用領域に関連し、スタンピング工具は、実際、ワークピースに係合し、延てはこれと（再成形式に）接触する。これにより、ギヤ歯を、確実に、その全長に渡って高精度で作製できることになる。さらに、本方法は、特に経済的であり得る。また、本方法は、内歯の前述の長手方向クラウニングの生成を、具体的には、特にスタンピング工具が鍛造係合の各々で使用されかつ内歯の完全な歯部長さに渡ってワークピースと再成形式に接触することにより、単純化することもでき、前記ワークピースは、記述している工具フランクの凹部を有する。
【００７６】
本方法は、記述している機械加工ステップにより、ギヤ歯を較正または後成形するための後続の追加ステップをもはや実行する必要がないようにして実行することが可能である。
【００７７】
ある実施形態では、歯部方向に進む内歯および外歯の形成が、スタンピング工具でワークピースを（周期的に）機械加工するワークピース回転の多数の回転において、予め規定された歯付き長さが達成されるまで実行される。典型的には、この場合、少なくとも１つのスタンピング工具およびワークピースは（ワークピースの回転運動中、およびスタンピング工具の半径方向揺動運動中）、互いに軸方向へ相対移動される。
【００７８】
したがって、ワークピースとスタンピング工具との相対的な動きは、たとえば、前記スタンピング工具の半径方向の揺動運動によって重畳される螺旋空間曲線を記す。
【００７９】
本方法は、たとえば、ワークピースの再成形が各鍛造係合により歯部の全長に渡って行われるか、または、各鍛造係合によりワークピースが単に歯部の長さの一部に沿って延びる領域でのみ再成形されるか、に関わりなく、１つのスタンピング工具で実行すること、または２つのスタンピング工具を用いることも可能である。
【００８０】
いずれにしても、管状セクションには歯部が設けられ、延ては内歯および外歯が設けられる。
【００８１】
実施形態によっては、ワークピースの内歯および外歯を備える領域は、管状セクションと同一である。
【００８２】
実施形態によっては、内歯および外歯は、管状セクションに隣接する移行領域において残りの歯部に融合する。これについては、後に詳述する。
【００８３】
既に述べた第１の安定化セクションは、管状セクションと共に一体部分を形成してもよい（よって、前記管状セクションと一体形成されてもよい）。たとえば、その管状セクションが管状開口へ挿入されるワークピースは、たとえば鋼板製の深絞り成形されたシートメタル部であってもよい。
【００８４】
第１の安定化セクションは、中空ホイールのカラー、具体的には管状セクションと共に一体部分を形成し得るカラー、も形成することができる。
【００８５】
具体的には、第１の安定化セクション（または前記カラー）は、前記内歯も前記外歯も備えないものと想定することができる。
【００８６】
カラーは、歯のないカラーであってもよい。
カラーは、長手方向軸へ向かって方向づけられても、長手方向軸から離れて方向づけられてもよい。
【００８７】
したがって、第１の安定化セクションは、ワークピースの補剛を実行してもよい。故に、ワークピースの望ましくない変形を、具体的には歯部領域においても、大幅に低減することができ、よって、少なくとも１つのスタンピング工具による再成形を高精度で行うことができる。さらに、管状セクションの基本的に円形である断面を、再成形の間、および完成した中空ホイールにおいても保持することができる。
【００８８】
第１の安定化セクションによる形状安定化は、外周に渡って不均一であることから、半径方向における変形の最小化を可能にする。たとえば、管状セクションの楕円形への望ましくない変形は、防止される、または少なくとも大幅に低減される、ことが可能である。
【００８９】
さらに、具体的には、２つの安定化セクションを、たとえば管状セクションの反対側の両端に設けることにより、普通なら発生する可能性がありかつ管状セクションの錐形化に繋がる、延べてはたとえば、長手方向軸に平行な方向に沿った管状セクションの直径の変化に繋がる可能性もある管状セクションの変形を防止すること、または大幅に低減することができる。
【００９０】
中空ホイール上に留まる第１の安定化セクションは、管状セクションの形状を用途に基づいて、たとえば、一方で（ｉ）たとえば、中空ホイール内を進む少なくとも１つの遊星ホイールによる負荷を所与とするなどの負荷の下で、かつ／または、他方で（ｉｉ）中空ホイールの急速回転を所与とする求心力に関する安定化を目的として、安定させる働きもする。
【００９１】
実施形態によっては、第１の安定化セクションは、安定化カラーを形成する。
実施形態によっては、第１の安定化セクションは、安定化リブを形成する。
【００９２】
実施形態によっては、第１の安定化セクションは、長手方向軸へと方向づけられる。これは、管状セクションから内側へ向けられてもよい。したがって、中空ホイールの長手方向の延びを小さく保つことができる。さらに、これにより、歯部作製後の、ダイからの管状セクションの取外しを簡単にすることができる。
【００９３】
他方で、実施形態によっては、第１の安定化セクションは、長手方向軸から離れて方向づけられてもよい。これは、管状セクションから外側へ向けられてもよい。したがって、第１の安定化セクションの半径方向の延びが多少小さい場合でも、比較的良好な形状安定化を達成することができる。また、第１の安定化セクションは、中空ホイールの内側へのアクセスを妨げないように設計されてもよい。
【００９４】
第１の安定化セクション（または、前記カラー）は、周縁に、具体的には完全な周縁式に設計されてもよい。これは、管状セクションの外周を囲む完全な周縁であってもよい。
【００９５】
さらに、第１の安定化ユニット（または、前記カラー）は、長手方向軸を中心とする回転対称性であってもよい。このようにして、全ての半径方向が同程度に安定される。
【００９６】
実施形態によっては、第１の安定化セクションは、管状セクションに対して角度がつけられる中空ホイールの周端面を形成する。端面は、たとえば、長手方向軸が垂直である平面に存在してもよい。したがって、第１の安定化セクションに使用される材料の量に対して、特に良好な形状安定化を達成することができる。
【００９７】
実施形態によっては、第１の安定化セクションにおけるワークピースは、管状セクションより広げられ、または狭められ、あるいは少なくとも９０゜内側または外側へ方向づけられる。
【００９８】
第１の安定化セクションを（およびおそらくは第２の安定化セクションをも）含むワークピースは、管状基体から、たとえば再成形により、たとえば冷間再成形により、得られてもよい。
【００９９】
たとえば、第１の安定化セクションにおけるワークピースは、管状セクションより広げられてもよく、具体的には、管状セクションまでの距離が増すにつれて大きくなる直径を有してもよく、または、先細になってもよく、具体的には、管状セクションまでの距離が増すにつれて小さくなる直径を有してもよい。
【０１００】
たとえば、第１の安定化セクションは、回転対称性の円錐台シェル形状を描いてもよい。具体的には、第１の安定化セクションは、１つの断面において、具体的には長手方向軸に垂直なあらゆる断面において、長手方向軸に対してある角度で位置合わせされる直線を描くように設計されてもよい。
【０１０１】
これに対して、実施形態によっては、第１の安定化セクションは、環形状を描く。第１の安定化セクションの軸方向における空間要件は、このようにして極小に保たれてもよい。第１の安定化セクションは、長手方向軸に対して略直角に延ばされてもよい。
【０１０２】
記述している環形は、管状セクションの外径に略対応する内径を有してもよい。他の実施形態において、環形は、管状セクションの内径に略対応する外径を有してもよい。
【０１０３】
実施形態によっては、第１の安定化セクションは、管状セクションの第１の端へ直に連結される。他の実施形態において、第１の安定化セクションは、管状セクションの第１の端へ間接的に、特に移行領域を介して連結される。
【０１０４】
ある実施形態において、第１の安定化セクション（または、個々のカラー）は、長手方向軸までの最小距離を有し、これは、（歯部を生成する前の）管状セクションと長手方向軸との最小距離より小さく、具体的には、内歯の歯たけの少なくとも０．２５倍（たとえば、少なくとも０．４倍）小さい。たとえば、第１の安定化セクション（または、個々のカラー）は、管状セクションと全く同様に長手方向軸を中心とする回転対称性であってもよく、その内径は、（歯部を生成する前の）管状セクションの内径よりも、たとえば内歯の歯たけの少なくとも０．５倍（具体的には、少なくとも０．８倍）小さい。適切な形状安定性は、これにより実現され得る。
【０１０５】
かつ／または、第１の安定化セクション（または、個々のカラー）は、長手方向軸まで、内歯の歯先と長手方向軸との最小距離より小さい、具体的には、前記最小距離より内歯の歯たけの少なくとも０．２倍（たとえば、少なくとも０．４倍）小さい、最小距離を有する。たとえば、第１の安定化セクション（または、個々のカラー）は、長手方向軸を中心とする回転対称性であってもよく、その内径は、内歯の歯先円直径より小さく、たとえば、内歯の歯先円直径より内歯の歯たけの少なくとも０．３倍または０．４倍（具体的には、少なくとも０．８倍）小さい。適切な形状安定性は、これにより実現され得る。
【０１０６】
ある実施形態において、第１の安定化セクション（または、個々のカラー）は、長手方向軸まで、（歯部生成前の）管状セクションと長手方向軸との最大距離より大きい、具体的には、内歯の歯たけの少なくとも０．２５倍（たとえば、少なくとも０．４倍）大きい、最大距離を有する。たとえば、第１の安定化ユニット（または、個々のカラー）は、管状セクションと全く同様に長手方向軸を中心とする回転対称性であってもよく、その外径は、（歯部生成前の）管状セクションの外径よりも、たとえば内歯の歯たけの少なくとも０．５倍（具体的には、少なくとも０．８倍）大きい。適切な形状安定性は、これにより実現され得る。
【０１０７】
かつ／または、第１の安定化セクション（または、個々のカラー）は、長手方向軸まで、内歯の歯先と長手方向軸との最大距離より大きい、具体的には、前記最大距離より内歯の歯たけの少なくとも０．２倍（たとえば、少なくとも０．４倍）大きい、最大距離を有する。たとえば、第１の安定化セクション（または、個々のカラー）は、長手方向軸を中心とする回転対称性であってもよく、その外径は、内歯の歯先円直径より大きく、たとえば、外歯の歯先円直径より内歯の歯たけの少なくとも０．３倍または０．４倍（具体的には、少なくとも０．８倍）大きい。適切な形状安定性は、これにより実現され得る。
【０１０８】
第１の安定化セクションの正確な寸法は、多くの詳細事項に依存し、たとえば、管状セクションの材料特性、およびその材料厚さに依存する。
【０１０９】
実施形態によっては、第１の安定化セクションは、ワークピースのベース部を形成する。管状セクションは、ベース部と共にポット形状式に設計されてもよく、管状セクションは、ポット壁を形成し、ベース部は、ポットベースを形成する。ベース部は、開口、具体的には中央開口、を備えてもよい。
【０１１０】
ワークピースは、第１の安定化セクションに加えて、第２の安定化セクションをさらに備えてもよい。第２の安定化セクションの特性および機能は、第１の安定化セクションについて記述したものと同じであってもよい。これには例外があり、概して、双方の安定化セクションが管状セクションの同じ端へ連結されることは想定されていない。対照的に、たとえば、第１の安定化セクションは、（直接であれ、第１の移行領域を介してであれ）管状セクションの第１の端へ連結し、第２の安定化セクションは、（直接であれ、第２の移行領域を介してであれ）管状セクションの第２の端へ連結するものと想定することができる。
【０１１１】
たとえば、２つの安定化セクションは、各々、管状セクションの反対側の両端の一方へ（直に、または間接的に）連結して設けられてもよい。したがって、内歯の少なくとも一部および外歯の少なくとも一部は、それらの軸方向位置に関して、第１および第２の安定化セクションの間に配置されるものと想定することができる。
【０１１２】
２つの安定化セクションが設けられる場合、これらのうちの少なくとも一方、たとえば、第１の安定化セクション（または、個々のカラー）は、長手方向軸へと方向づけられるものと想定することができる。かつ／または、この第１の安定化セクション（または、個々のカラー）は、長手方向軸までのその最小距離に関して、またはその内径に関して先に明記した寸法を含む。これにより、少なくとも１つのスタンピング工具による機械加工後の、ダイからの管状セクションの取外しを簡単にすることができる。
【０１１３】
したがって、２つの安定化セクションの場合、たとえば、
・  双方の安定化セクションが内側へ方向づけられてもよく、または、
・  一方の安定化セクションが内側へ方向づけられ、もう一方が外側へ方向づけられてもよい。
【０１１４】
実施形態によっては、ワークピース（または、中空ホイール）は、第２の安定化セクションを備え、前記第２の安定化セクションは、長手方向軸へと方向づけられ、第２の安定化セクションと長手方向軸との最小距離は、内歯の歯先と長手方向軸との最小距離より小さい。可能な寸法に関しては、先に明記した第１の安定化セクションについての寸法を参照する。
【０１１５】
ある実施形態において、スタンピング工具による機械加工より前に、管状セクションおよび第１の安定化セクションは、同じ材料厚さを有する。対応するワークピースまたはブランクは、廉価でありかつ製造が簡単である。
【０１１６】
実施形態によっては、内歯は、全深さの歯部として設計され、歯たけは、内歯の歯直角モジュールの２．０倍を超え、たとえば、歯たけは、内歯の歯直角モジュールの２．２倍を超える。具体的には、内歯は、内歯の歯直角モジュールの少なくとも２．４倍の歯たけを有してもよい。大きい歯たけは、かなりの度合いの重なりを可能にし、これにより、個々の中空ホイールが著しく耐負荷性になる。
【０１１７】
ギヤ歯の歯直角モジュールの２．２倍に対応する歯たけは、ギヤのインボリュート歯の一般的な値に相当する。
【０１１８】
実施形態によっては、内歯は、０．５〜５、具体的には１〜３のモジュール、および／または少なくとも１．２５のモジュールを有する。
【０１１９】
実施形態によっては、内歯は、ピッチ径および歯付き長さを有し、これらに関して、ピッチ径は、歯付き長さの少なくとも２倍また最大２０倍大きく、具体的には少なくとも３倍また最大１５倍大きく、または少なくとも４倍または最大１０倍大きい。
【０１２０】
既知であるように、正面モジュールｍｓの場合、ｍｓ＝Ｔｄ／ｐであり、ここで、Ｔｄは、ピッチ径を示し、ｐは、歯部の歯数を示す。また、正面モジュールｍｓの場合、ｍｓ＝ｔ／πであり、ここで、πは、円周率であり、ｔは、歯部のピッチ（正面ピッチ）である。歯直角モジュールｍＮは、ｍＮ＝ｍＳｃｏｓβとなり、ここで、βは、ヘリカル歯のねじれ角であり、平歯の場合、β＝０゜である。
【０１２１】
内歯および外歯は、平歯であってもよい。
しかしながら、実施形態によっては、内歯および外歯は、ヘリカル歯である。この場合、ねじれ角は、４０゜≧│β│≧５゜であってもよい。
【０１２２】
さらなる実施形態において、内歯および外歯は、ヘリンボーン歯である。
内歯は、インボリュート歯であってもよい。しかしながら、他のギヤ歯も製造可能である。たとえば、内歯は、サイクロイド歯であってもよい。
【０１２３】
実施形態によっては、外歯の歯たけは、ダイ歯の歯たけより小さい。ダイ（または、ダイ歯の歯間隙）の対応する寸法は、中空ホイールの製造、具体的には再成形、を単純化することができる。
【０１２４】
実施形態によっては、外歯の歯たけは、内歯の歯たけより小さい。スタンピング工具（または、その作用領域）の、およびダイ（または、ダイ歯の歯間隙）の対応する寸法は、中空ホイールの製造、具体的には再成形、を単純化することができる。
ダイは、金属製であってもよい。これは、一体部であってもよい。
【０１２５】
ワークピースに関連する大部分の機能は、（最終製品である）中空ホイールについて参照されてもよい。ワークピースまたは中空ホイールの特性の一部、たとえば第１の安定化領域の特性など、が、少なくともある特殊なコンテキスト、たとえば製造方法のコンテキストなど、で記述されるように見える場合でも、これらは、基本的に同じく最終製品である中空ホイールの特性であり得る。したがって、本文を最小限に抑えるために、これらの特性の大部分を、最終製品である中空ホイールを明示的に指す特徴として再度繰り返すことを控える。
【０１２６】
中空ホイールは、
−内歯および外歯を備え、前記内歯はギヤ歯である、長手方向軸を有する管状セクションと、
−第１の安定化セクションと、を備える。
【０１２７】
第１の安定化セクションには、歯部がなくてもよい。これは、管状セクションと共に一体部を形成してもよい。これは、中空ホイールのカラーを形成してもよい。ここで、カラーは、具体的には、長手方向軸へと方向づけられても、長手方向軸から離れて方向づけられてもよい。カラーは、管状セクションに直接隣接していても、その一部が管状セクションに直接隣接する移行領域に隣接していてもよい。管状セクションは、基本的に、円筒管形状であってもよい。第１の安定化セクションは、長手方向軸に対して回転対称であってもよい。
【０１２８】
中空ホイールの相対的な薄肉は、外歯の谷径と内歯の歯先円直径との差が内歯の歯たけの２倍未満、具体的には１．５倍未満、であることにおいて定義されてもよい。
【０１２９】
さらに、外歯の谷径と内歯の歯先円直径との差は、内歯の歯たけの０．２倍を超える、具体的には０．３倍を超える、ものと想定することができる。
【０１３０】
中空ホイールが上述の方式で製造される場合、特徴的な形状が生じ得、その存在および成形は、とりわけ、第１の安定化セクションが内歯および外歯に対して配置される方法に依存し得る。しかしながら、中空ホイールの最終製品についてのそれらの認識は、特徴的な形状が続いて除去されている場合を除き、この中空ホイールが記述している方法で製造されているという認識を許容し得るものでもある。
【０１３１】
中空ホイールの一実施形態では、カラーが、長手方向軸から離れて方向づけられ、管状セクションと第１の安定化セクションとの間の移行領域に、内歯に隣接する内側の残余歯部が形成される。さらに、
−内側の残余歯部の歯先円直径は、内歯の歯先円直径より小さく、
かつ／または、
−内側の残余歯部の各歯元には、軸方向に突出するビードが形成される。
【０１３２】
少なくとも１つのスタンピング工具の係合が、その軸方向位置に関して第１の安定化セクションが始まるところまで延びる場合、そこで半径方向の外側へ方向づけられる材料の流れは、第１の安定化セクションによって極めて困難にされる。したがって、材料は、冷間再成形時に異なる経路を探さなければならない。記述している配置では、一方で、これは、材料が半径方向の内側（スタンピング工具の作用領域の両側）へ流れることを意味し、よって、内側の残余歯部の歯先円直径のサイズ減少が生じる。また、他方で、材料は、おおよそ管状セクションから離れる向きの軸方向へ流れ、よって、ビーズが形成される。
【０１３３】
中空ホイールの別の実施形態では、管状セクションと第１の安定化セクションとの間の移行領域に、外歯へ連結する外側の残余歯部が形成され、移行領域において、外側の残余歯部の歯たけは、外歯の歯たけからゼロへと連続的に減少する。具体的には、外側の残余歯部の歯は、移行領域に、具体的には管状セクションに隣接する移行領域の一部分に、丸みのあるショルダを有してもよい。ここで、第１の安定化セクションのカラーは、長手方向軸へと方向づけられてもよいが、第１の安定化セクションは、異なる設計であってもよく、たとえば外向きのカラーを備えてもよい。
【０１３４】
移行領域の一部分は、管状に、具体的には円筒管状に、設計され得るものと想定することができる。たとえば、管状セクションに隣接する移行領域の一部分は、管状に、具体的には円筒状に設計されてもよい。
移行領域は、（全体として）管状に設計されてもよい。
【０１３５】
前記連続的な減少をより正確に定量的に説明すれば、外歯の歯を介する、長手方向軸を含む一部分において、前記減少を記述する角度は、８０゜未満、具体的には７０゜未満、であると言える。さらに、この角度は、５゜より大きく、具体的には１０゜より大きくてもよい。この角度は、たとえば、前記部分において、（残余歯部の領域における）歯がなおも管状セクションにおけるその高さの９０％゜を有する第１の点と、（残余歯部の領域における）歯がなおも管状セクションにおけるその高さの１０％゜を有する第２の点とが決定され、これらの２点を結ぶ直線と長手方向軸とで囲まれる角度が前記角度である、ことにおいて画定され得る。
【０１３６】
当然ながら、ワークピースは、
−管状セクションと長手方向軸から離れて方向づけられる安定化セクションのカラーとの間の移行領域における、内側の残余歯部（ビード比または前記歯先円直径比を有する）、ならびに、
−管状セクションと別の安定化セクション（ショルダが丸い）との間の別の移行領域における、外側の残余歯部（ショルダが丸い）、
を備えてもよい。
【０１３７】
内歯の直径（ピッチ径）は、典型的には５０ｍｍ〜５００ｍｍの範囲内、具体的には１００ｍｍ〜４００ｍｍの範囲内、多くの場合１５０ｍｍ〜３５０ｍｍの範囲内である。
【０１３８】
中空ホイールコンポーネントについて、さらに説明する。これは、記述しているタイプの中空ホイール、ならびにさらなる本体を備える。この本体は、外歯に一致する内部プロファイルを備えることにより、中空ホイールに対して回転式に固定される。
【０１３９】
したがって、外歯は、たとえば、中空ホイールを回転固定式に受け入れる働きをし得る。
回転固定性は、長手方向軸を中心とする回転に関連する。
【０１４０】
たとえば、本体は、外歯へ確実に連結されてもよい。たとえば、本体は、外歯上へ成形されてもよい。
【０１４１】
したがって、前記本体を製造するステップは、外歯がモールドイン成形されるものであり得るが、これは、前記本体の少なくとも一部が形成されることを意味する。
【０１４２】
実施形態によっては、中空ホイールは、ギヤの中空ホイールである。
中空ホイールは、遊星ギヤに適用されてもよい。
【０１４３】
遊星ギヤは、記述しているタイプの中空ホイール、ならびに、中空ホイールに挿入される少なくとも１つの外歯歯車を備える。この歯車は、中空ホイールとの相互作用に適する方法で歯付けされる。
【０１４４】
典型的には、中空ホイールに、太陽ホイールと少なくとも２つの遊星ホイールとが挿入される。
【０１４５】
したがって、遊星ギヤの製造方法は、中空ホイールを記述している方法および方式で製造することを含み、さらに、少なくとも１つの外歯歯車を設けて、これを中空ホイールに挿入することを含む。
【０１４６】
前記歯車は、中空ホイールの内歯と整合する外歯を備える。典型的には、中空ホイールに、太陽ホイールと少なくとも２つの遊星ホイールとが導入される。
【０１４７】
本発明は、さらに、前記製造方法の実行に適する装置、または、下記の特徴を有する装置にも関する。
【０１４８】
内歯と外歯とを備える中空ホイールを製造するための方法であって、前記内歯はギヤ歯であり、前記装置は、
−ワークピースの管状セクションを受け入れるために、内部に内側ダイ歯が形成される管状開口を備える、ダイと、
−ダイ内に受容されるワークピースの管状セクションをその内側で機械加工可能であるような方式でダイを保持するための、長手方向軸を中心に回転可能なダイホルダと、
−ダイホルダを回転させるための回転駆動装置であって、前記駆動装置は、時変回転速度で回転を生成するように、具体的には間欠回転を生成するように設計される、回転駆動装置と、
−少なくとも１つのスタンピング工具を保持するための工具ホルダであって、前記工具ホルダは、長手方向軸に垂直に進む揺動運動へと駆動可能であり、よって、管状セクションは、少なくとも１つのスタンピング工具によってその内側を繰り返し、具体的には周期的に機械加工可能である、工具ホルダと、
−回転駆動装置により生成可能なダイホルダの回転を、長手方向軸に垂直に進む工具ホルダの揺動運動と同期させるための同期デバイスと、を備える。
【０１４９】
本装置のさらなる多くの詳細は、上述の方法から直にもたらされる。したがって、ここでは繰り返さない。
【０１５０】
ある実施形態において、本装置は、ダイに受容されるべきワークピースの管状セクションをダイの管状開口へ挿入するための装填デバイスを備える。装填デバイスは、ワークピースとダイとを相対運動させるためのさらなる駆動装置を備え、前記相対運動は、長手方向軸に平行に進む。したがって、管状セクションの、ダイの管状開口への挿入は、自動化され得る。
【０１５１】
さらに、ワークピースとダイとの相対位置が（軸方向および／または半径方向に）、少なくとも冷間再成形加工の開始時点で確実に固定されることは、適切であり得る。
【０１５２】
したがって、本装置は、ダイホルダの前記回転中に、ダイ内に受容されるワークピースのダイに対する位置を固定するための保持デバイスを備えてもよい。たとえば、保持デバイスによりプレス圧力が生成されてもよく、この圧力を介して、ワークピースおよびダイは、軸方向へ互いに向かってプレスされる。したがって、ワークピースおよびダイは、同じ回転運動を実行する。
【０１５３】
プレスデバイスは、ダイホルダの前記回転と共に回転されてもよい。
前記固定は、たとえば、ワークピースの安定化セクションに圧力をかけることによって実行されてもよい。
【０１５４】
たとえば、軸方向のプレスは、ワークピースをダイへプレスして行われても、ダイをワークピースへプレスして行われてもよい。
【０１５５】
保持デバイスは、駆動装置に追加して設けられてもよい。しかしながら、保持デバイスの少なくとも一部が、さらなる駆動装置の少なくとも一部と同一であることも可能である。
【０１５６】
記述している装置は、ワークピースの管状セクションに内歯と外歯とを同時に作製するために使用されてもよく、前記内歯は、ギヤ歯である。
【０１５７】
本装置の使用法のさらなる詳細は、製造方法、中空ホイールおよび装置に関する上述の説明から得られる。
【０１５８】
さらなる実施形態および利点は、従属特許請求項および図面から導出される。
以下、本発明の主題を、実施形態例および添付の図面によってさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】長手方向軸を介して延びる断面における、中空ホイールを製造するための装置の詳細。
【図２ａ】長手方向軸に垂直な断面における、第１のスタンピング工具がワークピースに係合する前の方法を示す。
【図２ｂ】長手方向軸に垂直な断面における、中空ホイール製造時のスタンピング工具係合の間の方法を示す。
【図３ａ】長手方向軸を介して延びる断面における、長手方向軸へと方向づけられた２つの安定化セクションを有するワークピース。
【図３ｂ】長手方向軸を介して延びる断面における、長手方向軸へと方向づけられた安定化セクションと、長手方向軸から離れて方向づけられた安定化セクションとを有するワークピース。
【図３ｃ】長手方向軸を介して延びる断面における、長手方向軸へと方向づけられた安定化セクションと、長手方向軸から離れて方向づけられた安定化セクションとを有するワークピースの詳細。
【図３ｄ】長手方向軸を介して延びる断面における、長手方向軸へと方向づけられた安定化セクションと、長手方向軸から離れて方向づけられた安定化セクションとを有する中空ホイールの詳細。
【図４】長手方向軸を介して延びる断面における、外側の残余歯部を例示するための中空ホイールの詳細。
【図５】内歯の歯元を介する断面における、ビードを有する内側の残余歯部を例示するための、長手方向軸から離れて方向づけられた安定化セクションを有する中空ホイールの詳細であり、前記断面は、長手方向軸を介して延びる。
【図６】内歯の歯先を介する断面における、内側の残余歯部を例示するための、長手方向軸から離れて方向づけられた安定化セクションを有する中空ホイールの詳細であり、前記断面は、長手方向軸を介して延びる。
【図７ａ】工具ヘッドの進路に垂直な断面における、スタンピング工具の詳細。
【図７ｂ】工具フランクを介する図７の破線に沿った、工具ヘッドの進路に平行な断面における、図７ａのスタンピング工具の詳細。
【図８ａ】平歯を示す。
【図８ｂ】ヘリカル歯を示す。
【図８ｃ】ヘリンボーン歯を示す。
【図９】遊星ギヤを示す。
【図１０】長手方向軸に垂直な断面における、中空ホイールと、中空ホイールへ確実に連結された本体とを備える中空ホイールのコンポーネント。
【発明を実施するための形態】
【０１６０】
本発明の理解にとって必須でない部分は、ある程度省略されている。記述している実施形態例は、本発明の主題を例示するものであり、またはこれを説明するためのものであり、限定する効果はない。下記の実施形態の大部分は、単純化のために、暗示的または明示的に平歯に関連しているが、他のタイプの歯部に関連して参照されることもある。
【０１６１】
図１は、中空ホイールを製造するための装置の詳細を、大幅に図式化した断面図で示している。ワークピース１は、薄肉であり、装置によって内歯および外歯を設けることができ、内歯は、ギヤ歯、たとえばインボリュート歯、である。
【０１６２】
ワークピース１は、長手方向軸Ｚおよび管状セクション３を有し、管状セクション３は、円筒形であり、長手方向軸Ｚと同軸に位置合わせされ、その内部へスタンピング工具２により上述の２つの歯部が組み込まれる。
図１に示されている断面は、長手方向軸Ｚを介して延びる。
【０１６３】
装置は、さらに、内側ダイ歯５ｚならびにワークピース１を受け入れるための管状開口５ｏを備えるダイ５を備える。ダイ５は、回転軸を中心とする回転へと、たとえば駆動される主軸台８によって駆動可能なダイホルダ１５内に保持される。
【０１６４】
ワークピース１を周期的に機械加工することができるスタンピング工具２は、工具ホルダ１２によって保持される。このために、工具ホルダ１２は、半径方向の揺動運動を実行する（図２の小さい両方向矢印で示す）。長手方向軸Ｚに垂直に延びる方向を、半径方向として示す。
【０１６５】
ワークピース１は、装填デバイス１６によって、白抜き矢印が示すように軸方向へダイ５の管状開口５ｏへ挿入される。次に、ツール１は、ダイ５に対し、典型的にはワークピースおよびダイの回転前および回転中に、装填デバイス１６と部分的に同一であり得る保持デバイス１８により、たとえばこれらの２つのパーツを互いへと軸方向にプレスすることによって固定位置に保持される。
【０１６６】
ダイ５（および具体的にはそのダイ歯５ｚ）、ワークピース１（および具体的にはその管状セクション３およびその長手方向軸Ｚ）およびダイホルダ１５の回転軸は、スタンピング工具２によるワークピース１の機械加工の間、互いに同軸に位置合わせされる。また、ワークピース１は、たとえば保持デバイス１８が回転可能に取り付けられることによって、ダイホルダ１５と共に回転する。
【０１６７】
したがって、機械加工の間はワークピース１の長手方向軸Ｚと回転可能なダイホルダ１５の回転軸とが一致していることから、簡潔さを期して、以後、個々の軸をいずれも長手方向軸Ｚまたは軸Ｚとして示す。
【０１６８】
ダイホルダ１５は、直接駆動可能式に回転するものである必要はない。たとえば、保持デバイス１８が同じく回転を（たとえば、直に）駆動されてもよく、ダイホルダ１５は、回転可能式に取り付けられて、ダイ５およびワークピース１を含み、保持デバイス１８と共に回転する。
【０１６９】
前記回転は、スタンピング工具２の半径方向の揺動運動と同期して、時変回転速度で生じる。
【０１７０】
工具ホルダ１２は、図示されているように、スタンピング工具２の半径方向の揺動運動を生成すべく揺動運動へと駆動されるシャンクを備えてもよい。このようにして、スタンピング工具２は、ワークピースと、繰り返し、概して周期的に、係合する。ワークピース１側は、軸Ｚを中心として可変回転速度で回転され、具体的には間欠回転される（図１の破線の円形矢印で示す）。スタンピング工具２の揺動運動に対応する工具ホルダ１２の揺動運動は、ワークピースの最低回転速度位相において（ワークピースが間欠回転する場合、ワークピースの停止位相において）スタンピング工具２がワークピース１に係合するようにワークピース１の回転と同期される。ワークピースが間欠回転する場合、ワークピースの回転中に、スタンピング工具がワークピース１に接触できないほど工具ホルダ１２が（半径方向の）遠位へ変位されるとすぐに、ワークピース１は、さらに（典型的には１ピッチだけ）回転されてもよい。速度プロファイル（回転速度の時間的変動）は、ワークピースの非間欠回転を所与として適宜選択されるものとする。
【０１７１】
この後−よって、間欠回転の場合、次の停止位相において−スタンピング工具２は、再びワークピース１に係合し、生成されるべき歯部の次の歯間隙、他がさらに形成される。したがって、歯部は、幾つかのスタンピング工程の連続的実行により、冷間再成形式に生成される。
【０１７２】
スタンピング再成形でスタンピング工具２により薄肉のワークピース１に作用する力は非常に大きく、よって、さらなる予防策がなければ管状セクション３に望ましくない変形が生じることがある。管状セクション３は、その基本的な円形断面を保持する代わりに、長円形または楕円形断面を形成して、歯部の精度を不十分にする可能性があり、極めて望ましくない。また、管状セクション３が望ましくない錐形化になる可能性もあり、よって、その直径は、長手方向軸に沿った方向に増加していく。
【０１７３】
このため、ワークピースは（その機械加工の間）、少なくとも１つの安定化セクションを備える。図１の例において、ワークピース１は、各々管状セクション３の一端に連結する、内側へ（長手方向軸へと）方向づけられる安定化セクション４と、外側へ（長手方向軸から離れて）方向づけられる安定化セクション４’とを有する。安定化セクション４、４’は、ワークピース１のカラーを形成し、管状セクション３と一体式に形成される（延ては、一体部を形成する）。
【０１７４】
安定化セクション４、４’は、半径方向へのその延びに起因して形状安定化をもたらし、よって、前記変形を防止すること、または少なくとも許容可能な程度まで低減することができる。
【０１７５】
薄肉のワークピース１は、管状セクション３に内歯および外歯を同時に作製すべく、スタンピング工具により上述の方式でダイ５のダイ歯５ｚに形成される。図２ａ、図２ｂは、これを示す。
【０１７６】
図２ａは、長手方向軸に垂直な断面における、第１のスタンピング工具がワークピース１へ係合する前の本方法を略示し、図２ｂは、同じ工程における、中空ホイール１ａが完成した時点でスタンピング工具が係合している間の本方法を略示している。
【０１７７】
まだ歯付けされていないワークピース１は、第１のスタンピング工具の係合に先行してダイ５の開口５ｏ内に位置決めされる（図２ａ）。図２ａには、内側ダイ歯の歯先５ａ、歯元５ｂおよび歯面５ｆの特徴が示されている。スタンピング工具２は、ダイ歯の歯間隙が設けられる各周縁位置において多くの鍛造係合を実行し、この後、内歯および外歯が完成される。図２ｂは、スタンピング工具２の最終的な再成形係合の間の、今や歯付き中空ホイール１ａとなったワークピースを示す。
【０１７８】
図２ａ、図２ｂにおける太い破線は、半径方向を描いたものであり、ワークピースを再成形するためのスタンピング工具２の周期的な直線運動が、これに沿って進む。
【０１７９】
図２ｂにおける細い破線は、内歯の谷径または歯先円直径を示す。図２ｂにおける白抜き矢印は、内歯の歯たけｔ６を示す。図２ａ、図２ｂの実施形態例において、歯付けされていない管状セクション３の材料厚さＤ（図２ａ）は、内歯の歯たけｔ６の約０．４倍である。
【０１８０】
スタンピング工具２は、工具ヘッド２ｋと２つの工具フランク２ｆとを備える作用領域２ｗを備える。作用領域２ｗは、生成されるべき内歯の歯間隙の形状の陰画である形状を有する（図２ｂ）。さらに、スタンピング工具２は、２つの較正領域２ｘを備え、内歯の歯先６ａ（図２ｂ）が、これにより成形され、たとえば、較正領域２ｘの断面形状が、内歯の歯先６ａの断面形状の陰画であると想定することができる。
【０１８１】
工具フランク２ｆは、内歯２のフランク６ｆの陰画形状を有し、工具ヘッド２ｋは、内歯の歯元６ｂの陰画形状を有する（図２ｂ）。
【０１８２】
一方で、内歯の形状は、スタンピング工具２の形状によって略画定され、外歯の形状は、ダイ歯の形状によって略画定される。
【０１８３】
ダイ歯の歯先５ａの形状は、生成されるべき外歯の歯元７ｂの形状の陰画に一致する。そして、ダイ歯の歯面５ｆの形状は、外歯の歯面７ｆの形状の陰画に一致する。しかしながら、外歯の歯先７ａの形状は、材料の自由な流れによって決定される。外歯の歯先７ａとダイ歯の個々の歯元５ｂとの間には、距離が残る。ダイ歯の歯面５ｆのうちで、ワークピースと接触し、よって、外歯のフランク７ｆの形状を決定するのは、一部でしかない。
【０１８４】
歯付けされていない第１の管状セクション３のダイ歯への鍛造成形は、管状セクション３の周縁に渡って分布している、ダイ歯の歯隙間が位置決めされる位置、よって、外歯の歯および内歯の歯間隙が存在することになる（生じる）場所で行われる。たとえば、ワークピース１は、スタンピング工具２によってダイ歯５ｚの歯間隙毎に１回機械加工されてもよく（よって、半径方向の鍛造衝撃を正確１回に受け、これにより再成形されてもよく）、この後、ダイ歯５ｚの歯間隙のうちの１つにおいてさらに１回機械加工される。
【０１８５】
内歯の生成は、外歯の同時生成によって行われる。
歯数および歯間隙の数は、内歯、外歯およびダイ歯で同じである。そして、内歯の歯元６ｂは、管状セクションの周縁に沿って外歯の歯先７ａと同じ位置に位置決めされる。したがって、内歯の歯先６ａは、管状セクション３の周縁に沿って外歯の歯元７ｂと同じ位置に位置決めされる。
【０１８６】
また、第２のスタンピング工具を適用することも可能である。これは、少なくともその作用領域および較正領域に関しては、他のスタンピング工具と同じ形状を有してもよい。
【０１８７】
スタンピング工具は、個々の鍛造機械加工工程の間毎に、再びワークピースから半径方向へ離隔される。
【０１８８】
本明細書に記述している方法では、ワークピース上でのスタンピング工具による転動が行われず、ロールオフと称されるワークピースをプロファイルするための幾つかの方法とは対照的である。また、工具は、ワークピースと永久的に接触しているわけではなく、接触も再成形も行われない後続位相には、短時間だけ接触するのが常である。そして、工具は、その周縁に渡って分布される歯を多くは持たず、図示されているように、歯状の作用領域を１つだけ、またはせいぜい２つ（不図示）有するのみである。
【０１８９】
図３ａは、長手方向軸Ｚを介して延びる断面における、長手方向軸Ｚへと方向づけられた２つの安定化セクション４、４’を有するワークピース１を示す。安定化セクション４、４’は、各々、カラーを形成し、これは、さらなる実施形態の場合も同じである。後述する特徴は、個々のカラーにも帰し得る。
【０１９０】
図３ｂは、長手方向軸Ｚを介して延びる断面における、長手方向軸へと方向づけられた安定化セクション４’と、長手方向軸から離れて方向づけられた安定化セクション４とを有するワークピース１を示す。
【０１９１】
図３ａ、図３ｂに示す安定化セクションは、各々、ワークピース１の環状の端面４ｆを形成する。しかしながら、端面４ｆの開き角度は、図１、図３ａおよび図３ｂに示すような９０゜である必要はない。しかしながら、９０゜では、長手方向軸Ｚに沿った延びがかなり小さい場合でも、高い形状安定性を達成することができる。
【０１９２】
図３ｃは、長手方向軸を介して延びる断面における、長手方向軸へと方向づけられた安定化セクション４’と、長手方向軸から離れて方向づけられた安定化セクション４とを有するさらなる回転対称性のワークピース１の詳細を示し、安定化セクション４は、約４５゜の開き角度を有する。ここで、ワークピース１の直径は、管状セクション３との距離が増すにつれて拡大する。安定化セクション４を形成する端面４ｆは、回転対称性の円錐台形状である。
【０１９３】
しかしながら、安定化セクションは、図示されている長手方向軸Ｚを含む断面において直線を表示する必要はなく、他の形状も可能である。図３ｄは、その一例を示す。
【０１９４】
図３ｄは、長手方向軸Ｚを介して延びる断面における、長手方向軸Ｚへと方向づけられた安定化セクション４’と、長手方向軸から離れて方向づけられた安定化セクション４とを有する、既に歯付き中空ホイール１ａに成形されているワークピース１の詳細を示す。安定化セクション４は、湾曲した円錐壁を備えた漏斗形状を有する。
【０１９５】
図３ｄには、外歯の歯先７ａと内歯の歯先６ａとが、安定化セクション４、４’の形状に関係なく図３ｄに示されている（これらが正確に同じ断面内に存在しない場合があるとしても）。歯付き長さを認めることができるが、これは、管状セクション３の全長に渡って延びる必要はない。
【０１９６】
図３ｄは、ここで想定される回転対称性により、安定化セクション４の外径の半分に対応する、安定化セクション４の一部から長手方向軸Ｚまでの最大距離ｄ４が、外歯の歯先円直径の半分ｋ７より大きいことも示している。
【０１９７】
また、図３ｄは、ここで想定される回転対称性により、安定化セクション４’の内径の半分に対応する、安定化セクションの一部から長手方向軸Ｚまでの最小距離ｄ４’が、内歯の歯先６ａから長手方向軸Ｚまでの最小距離ｋ６より小さく、よって、内歯の歯先円直径の半分ｋ６より小さいことも示している。
【０１９８】
典型的には１つまたは２つである安定化セクションは、概して歯付けされず（歯部がない）、少なくともこれらに、生成されるべき内歯はなく、かつ生成されるべき外歯はない。
【０１９９】
図４は、外歯の歯先７ａを通る断面における、外側の残余歯部４５ａを例示するための中空ホイール１ａの詳細を示し、前記断面は、長手方向軸Ｚを介して延びる。このような外側の残余歯部４５ａは、選択される冷間再成形製造方法により、ダイ歯の歯間隙内の半径方向だけでなく軸方向にも自由な材料の流れに起因して形成される。
【０２００】
安定化セクション４が普通なら、外側ではなく内側へも方向づけられる可能性もあるこの実施形態例には、管状セクション３と安定化セクション４との間に移行領域４５が存在する。移行領域には、歯先を備える外側の残余歯部４５があり、前記外側の残余歯部は、外歯に連結し、かつ外側の残余歯部において、残余歯部の歯たけは、次第に、具体的には外歯の歯たけｔ７からゼロまで減少する。歯たけの減少角度は、たとえば、先に詳述したように画定されてもよく、すなわち、残余歯部が外歯の歯たけｔ７の９０％の歯たけを有する、または外歯の歯たけｔ７の僅か１０％を有する点が、図４では、点線が直角に方向を変える場所である。太い破線と長手方向軸Ｚとが成す角度は、上述の２点を通る直線と同じであるが、全体像をわかりやすくするために描かれていない。図４における角度は、約２０゜である。
【０２０１】
図４には、これとは関わりなく、普通なら長手方向軸Ｚに沿って延在する領域を示す移行領域４５が、歯付けされていない部分および／またはスタンピング工具２によって機械加工されない領域を備え得ることも示されている。
【０２０２】
先に詳述したように、移行領域４５には、製造方法に特徴的なさらなる構造体も形成され、そこに、たとえば内歯および外歯の生成に内歯の長さより長いスタンピング工具が使用されることに起因して、内側の残余歯部が安定化セクションに近接して生成される。図５および図６は、個々の例を示す。
【０２０３】
図５は、内歯の歯元６ｂを介する断面における、ビード４５を有する内側の残余歯部を例示するための、長手方向軸Ｚから離れて方向づけられた安定化セクション４を有する既に歯付き中空ホイール１ａに再成形されているワークピース１の詳細を示し、前記断面は、長手方向軸Ｚを介して延びる。したがって、前記断面は、内側の残余歯部の歯元４５ｂも通る。ビード４５ｗは、内歯の歯元６ｂ毎に形成される。これは、図５に示すように、軸方向へ突き出してもよい。
【０２０４】
図６は、内歯の歯先４５ｉを介する断面における、内側の残余歯部を例示するための、長手方向軸Ｚから離れて方向づけられた安定化セクション４を有する既に歯付き中空ホイール１ａに再成形されているワークピース１の詳細を示し、前記断面は、長手方向軸Ｚを介して延びる。したがって、前記断面は、内側の残余歯部の歯冠４５ｉも通る。図６において明らかであるように、内側の残余歯部は、内歯の歯先円直径より小さい歯先円直径を有する。具体的には、残余歯部の最小の歯先円直径は、内歯の歯先円直径より小さい。図６では、内歯の最小歯先円直径の半分がｋ４５で示され、内歯の歯先円直径の半分がｋ６で示されている。
【０２０５】
記述している中空ホイールは、薄肉であることから、これらは、負荷下で弾性的に変形する傾向がある。したがって、良好な実行挙動のためには、内歯の長手方向クラウニングを設けることが適切である。そうすれば、エッジサポートを回避することができる。これは、スタンピング工具２の適切な設計によって実現することができる。
【０２０６】
図７は、スタンピング工具２の詳細を、工具ヘッド２ｋの進路に垂直な断面で、よって図２ａ、図２ｂと同様に示す。
【０２０７】
図７ｂは、図７ａのスタンピング工具２の詳細を、工具フランク２ｆを介する図７ａの破線に沿った、工具ヘッド２ｋの進路に平行な断面において示す。図７ｂには、スタンピング工具２の凹部を認めることができ、この凹部によって、長手方向クラウニングを生成することができる。しかしながら、図７ｂでは、これが誇張して大きく表されている。工具フランク２ｆは、内歯の長手方向クラウニングをその凹部に起因して形成するように設計される。
【０２０８】
図８ａ〜図８ｃは、平歯、ヘリカル歯およびヘリンボーン歯を示す。記述している方法により、これらの全て、およびさらに別の歯部を製造することができる。幅広の黒い線は、内歯の歯冠６ａの位置を表す。描かれている破線は、長手方向軸Ｚに平行に延びる軸Ｚ’に対応する。この表示は、中空ホイールを切り開き、次いでこれを下向きの外歯で平面に押し付ける（平押しする）という概念において理解することができる。
【０２０９】
図８ｂのβは、ヘリカル歯のねじれ角を示す。
【０２１０】
図９は、太陽ホイール２２と、３つの遊星ホイール２４と、本明細書に記述しているタイプの中空ホイール１ａとを備える遊星ギヤ２０を例示したものである。ホイール２２、２４、１ａの外歯は、各々、太線で示されている。外側に細く描かれた円い線は、中空ホイール１ａの外歯７を示す。図９には、安定化セクションが表示されていない。
【０２１１】
図１０は、図１０では薄肉を誇張しかつ安定化セクションなしで表されている中空ホイール１ａと、これに確実に連結される本体１１とを備える中空ホイールのコンポーネント１０を、長手方向軸Ｚに垂直な断面で示している。たとえば、本体１１は、プラスチック製であってもよい。本体１１は、たとえば、中空ホイール１ａ上へ、より正確には、その外歯上へ、成形されてもよい。
【０２１２】
記述している方法により、新しいタイプの中空ホイール、コンポーネントおよびギヤ、具体的には軽量構造に適するもの、を作製することができる。個々の円筒内歯は、経済的かつ高精度で生成され得る。少なくとも１つのカラーは、内向きであれ、外向きであれ、製造中の形状安定性を可能にし、こうした安定性は、高精度の歯部に必要である。
【図１】
2021514307.tif 000003
【図２ａ】
2021514307.tif 000004
【図２ｂ】
2021514307.tif 000005
【図３ａ】
2021514307.tif 000006
【図３ｂ】
2021514307.tif 000007
【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図４】
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【図５】
2021514307.tif 000011
【図６】
2021514307.tif 000012
【図７ａ】
2021514307.tif 000013
【図７ｂ】
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【図８ａ】
2021514307.tif 000015
【図８ｂ】
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【図８ｃ】
2021514307.tif 000017
【図９】
2021514307.tif 000018
【図１０】
2021514307.tif 000019
【国際調査報告】
2021514307.tif 000020
2021514307.tif 000021
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