JP5704966B2 - Equipment for manufacturing pulley shaft with parking gear - Google Patents
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Description
本発明は、パーキングギヤ付きプーリシャフトの製造技術に関する。 The present invention relates to a technique for manufacturing a pulley shaft with a parking gear.
車両にはパーキングブレーキが装備されるが、このパーキングブレーキの構成要素の一つであるパーキングギヤを、CVT(無段変速機)のプーリシャフトに付設することが知られている(例えば、特許文献1(図1)参照。)。 A vehicle is equipped with a parking brake, and it is known that a parking gear, which is one of the components of the parking brake, is attached to a pulley shaft of a CVT (continuously variable transmission) (for example, Patent Documents). 1 (FIG. 1).)
特許文献1を次図に基づいて説明する。
図10は従来のパーキングギヤ付きプーリシャフトの製造工程を説明する図であり、(a)に示すように、円柱素材101を準備し、(b)に示すように熱間鍛造によりシャフト部102と、プーリ部103と、パーキングギヤ部を予定する円板部104とからなる熱間鍛造品105を造形する。
Patent document 1 is demonstrated based on the following figure.
FIG. 10 is a diagram for explaining a manufacturing process of a conventional pulley shaft with a parking gear. As shown in FIG. 10A, a
熱間鍛造品105を、冷間鍛造機へ移し、(c)に示すように、パーキングギヤ部106を造形する(第1冷間鍛造工程)。
次に、パーキングギヤ部106を冷間仕上げすることで、(d)に示すように面取り107を施す(第2冷間鍛造工程)。以上により、パーキングギヤ付きプーリシャフト108が完成する。
The hot forged
Next, the
また、パーキングギヤ部を機械加工で仕上げることも行われている(例えば、特許文献2(図8〜10)参照。)。
図11は従来のパーキングロック付きカウンタドリブンの製造工程を説明する図であり、(a)に示すような形状の熱間鍛造品111を、熱間鍛造機により造形する。次に、(b)に示すように冷間鍛造機により、カウンタドリブン部112を造形することで冷間鍛造品113を得る。
そして、(c)に示すように機械加工により、パーキングロック部114を切り出す。
Moreover, the parking gear part is also finished by machining (see, for example, Patent Document 2 (FIGS. 8 to 10)).
FIG. 11 is a diagram for explaining a manufacturing process of a conventional counter driven with a parking lock, and a hot forging product 111 having a shape as shown in FIG. Next, as shown in (b), the cold forging
And the
特許文献1の技術では、第1冷間鍛造工程でパーキングギヤ部106を造形するため、仕上げに第2冷間鍛造工程が必須となる。そのため、特許文献1の技術は、熱間鍛造工程、第1冷間鍛造工程、第2冷間鍛造工程をこの順に実施する必要がある。
In the technique of Patent Document 1, since the
特許文献2の技術では、冷間鍛造により、パーキングロック部114を造らないため、歯切りに機械加工が必須となる。そのため、特許文献2の技術は、熱間鍛造工程、冷間鍛造工程、機械加工工程をこの順に実施する必要がある。
In the technique of Patent Document 2, since the
特許文献2の技術は、機械加工工程のために工作機を準備する必要があり、工作機での歯切りは、歯を1枚ずつ切り出すため、加工時間が長くなる。生産性を維持するには、高性能の工作機を準備するか、複数台の工作機を準備する必要があり、設備費用が嵩む。 In the technique of Patent Document 2, it is necessary to prepare a machine tool for the machining process, and gear cutting with the machine tool cuts teeth one by one, so that the processing time becomes long. In order to maintain productivity, it is necessary to prepare a high-performance machine tool or to prepare a plurality of machine tools, which increases equipment costs.
その点、特許文献1の技術は、全て鍛造であるため、1ショットで歯全数を造形することができ、生産性の点では有利である。
しかし、熱間鍛造工程のための金型、第1冷間鍛造工程のための金型、第2冷間鍛造工程のための金型を各々準備する必要があり、金型費用が嵩む。
In that respect, since the technique of Patent Document 1 is all forging, all the teeth can be formed in one shot, which is advantageous in terms of productivity.
However, it is necessary to prepare a mold for the hot forging process, a mold for the first cold forging process, and a mold for the second cold forging process, which increases the mold cost.
そこで、生産性を良好に保ちつつ金型費用を下げることができるパーキングギヤ付きプーリシャフトの製造技術が求められる。 Therefore, there is a need for a manufacturing technique for a pulley shaft with a parking gear that can reduce mold costs while maintaining good productivity.
本発明は、生産性を良好に保ちつつ金型費用を下げることができるパーキングギヤ付きプーリシャフトの製造技術を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a manufacturing technique of a pulley shaft with a parking gear that can reduce mold costs while maintaining good productivity.
本発明者らは、従来、冷間鍛造又は機械加工でパーキングギヤ部を造形又は切り出していたことに注目し、パーキングギヤ部の粗(荒)成形までを熱間鍛造で造形すれば、冷間鍛造で仕上げに専念させることができ、冷間鍛造の工程数を減らすことができることを知見した。 The present inventors pay attention to the fact that the parking gear portion has been shaped or cut out by cold forging or machining in the past, and if it is shaped by hot forging until the rough (rough) forming of the parking gear portion, It has been found that forging can be dedicated to finishing and the number of cold forging processes can be reduced.
ただし、冷間鍛造又はそれ以降でギヤ部を形成するような従来の技術では、熱間鍛造品の回転方向位置(方位)は問題にならないが、パーキングギヤ部の粗(荒)成形までを熱間鍛造で造形する場合は熱間鍛造品を冷間鍛造機にセットすることが問題となる。そこで、本発明では熱間鍛造品を、回転位置決め機構で位置決めした後に冷間鍛造機にセットするようにした。 However, in the conventional technology in which the gear part is formed by cold forging or later, the rotational direction position (orientation) of the hot forged product is not a problem, but the process until the rough (rough) forming of the parking gear part is heated. When forming by cold forging, it becomes a problem to set a hot forged product in a cold forging machine. Therefore, in the present invention, the hot forged product is set in the cold forging machine after being positioned by the rotary positioning mechanism.
請求項1に係る発明は、プーリシャフトにパーキングギヤを一体形成してなるパーキングギヤ付きプーリシャフトの製造装置であって、
棒状素材を熱間鍛造することで、シャフト部にプーリ部を造形し且つ前記プーリ部にパーキングギヤ部を造形する熱間鍛造機と、
前記パーキングギヤ部を対象に回転方向の位置を決定する回転位置決め機構と、
回転方向の位置が決められた前記熱間鍛造品に冷間鍛造を施すことで前記パーキングギヤ部を仕上げる冷間鍛造機と、
前記回転位置決め機構から前記冷間鍛造機まで前記回転方向の位置が決められた熱間鍛造品を運搬するローダと、からなり、
前記回転位置決め機構は、前記熱間鍛造品を支える回転体と、この回転体を鉛直軸回りに回転する駆動手段とを備え、
前記ローダは、前記回転位置決め機構の中心と前記冷間鍛造機の中心とを通る線に平行に敷設されたレールと、このレールに載っているスライダと、このスライダを前記レールに沿って移動する移動シリンダと、前記スライダに載っているアームと、このアームの先端に設けられ前記位置決めされた前記熱間鍛造品を挟むフィンガとからなり、前記熱間鍛造品を回転させることなく平行移動することを特徴とする。
The invention according to claim 1 is an apparatus for manufacturing a pulley shaft with a parking gear formed by integrally forming a parking gear on a pulley shaft,
By hot forging a rod-shaped material, a hot forging machine that forms a pulley portion on the shaft portion and a parking gear portion on the pulley portion;
A rotation positioning mechanism for determining a position in a rotation direction with respect to the parking gear portion;
A cold forging machine that finishes the parking gear portion by performing cold forging on the hot forged product in which the position in the rotational direction is determined;
A loader for transporting a hot forged product whose position in the rotational direction is determined from the rotational positioning mechanism to the cold forging machine ,
The rotational positioning mechanism includes a rotating body that supports the hot forged product, and a driving unit that rotates the rotating body around a vertical axis.
The loader has a rail laid parallel to a line passing through the center of the rotary positioning mechanism and the center of the cold forging machine, a slider mounted on the rail, and moves the slider along the rail. It consists of a moving cylinder, an arm mounted on the slider, and a finger that is provided at the tip of the arm and sandwiches the positioned hot forged product, and moves in parallel without rotating the hot forged product. It is characterized by.
請求項1に係る発明では、回転位置決め機構とローダとが必要になるが、回転位置決め機構やローダは、冷間鍛造機や冷間鍛造用金型に比較して格段に安価である。したがって、安価なパーキングギヤ付きプーリシャフトの製造装置が提供される。
ローダは、回転位置決め機構から冷間鍛造機まで熱間鍛造品を不用意に回転させることなく慎重に運搬する。
The invention according to claim 1 requires a rotational positioning mechanism and a loader. However, the rotational positioning mechanism and the loader are much cheaper than a cold forging machine or a cold forging die. Accordingly, an inexpensive pulley gear manufacturing apparatus with a parking gear is provided.
The loader carefully transports the hot forged product from the rotary positioning mechanism to the cold forging machine without inadvertent rotation.
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、無段減速機(CVT)10は、駆動側プーリ11と、従動側プーリ12と、これらのプーリ11、12に巻回したベルト13とからなる。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the continuously variable reduction gear (CVT) 10 includes a
駆動側プーリ11は、パーキングギヤ付きプーリシャフト20と、このパーキングギヤ付きプーリシャフト20のシャフト部21に軸方向移動可能に嵌められている可動プーリ14とからなる。
従動側プーリ12は、プーリシャフト15とこのプーリシャフト15に軸方向移動可能に嵌められている可動プーリ16とからなる。
The driving
The driven
図2に示されるように、パーキングギヤ付きプーリシャフト20は、シャフト部21と、このシャフト部21から径外方へ膨出形成されたプーリ部22と、このプーリ部22に一体形成されるパーキングギヤ23とからなる。なお、パーキングギヤ23は、パーキングギヤ部を冷間鍛造工程で仕上げた後のギヤを指す。
このような構造のパーキングギヤ付きプーリシャフト20を製造する製造装置の好適な例を次に説明する。
As shown in FIG. 2, the
A preferred example of a manufacturing apparatus for manufacturing the
図3に示すように、パーキングギヤ付きプーリシャフトの製造装置30は、棒状素材を熱間鍛造することで、シャフト部にプーリ部を造形し且つプーリ部にパーキングギヤ部を造形する熱間鍛造機31と、パーキングギヤ部を対象に回転方向の位置を決定する回転位置決め機構40と、熱間鍛造機31から回転位置決め機構40まで熱間鍛造品W1を運搬する運搬手段32と、回転方向の位置が決められた熱間鍛造品W2に冷間鍛造を施すことでパーキングギヤ部を仕上げる冷間鍛造機70と、回転位置決め機構40から冷間鍛造機70まで熱間鍛造品W2を不用意に回転させることなく慎重に運搬するローダ60とからなる。
As shown in FIG. 3, a pulley shaft manufacturing
熱間鍛造機31は、周知の装置であるため構造の説明は省略し、得られる熱間鍛造品W1の形状を説明する。
図4に示すように、熱間鍛造品W1は、シャフト部21と、このシャフト部21から径外方へ膨出形成されたプーリ部22と、このプーリ部22に一体形成されるパーキングギヤ部25とからなる。
Since the hot forging
As shown in FIG. 4, the hot forged product W <b> 1 includes a
図5に示すように、パーキングギヤ部25は、幅広の歯26と、歯26と歯26の間に形成された狭い歯底27とからなる。
このような形状のパーキングギヤ部25をも、熱間鍛造で造形したことを特徴とする。
As shown in FIG. 5, the
The
図3において、熱間鍛造機31からロボットなどの運搬手段32により、熱間鍛造品W1をピックアップし、この熱間鍛造品W1を回転位置決め装置40へ載せる。このときには熱間鍛造品W1の回転方向位置(方位)は、問題にしない。
In FIG. 3, the hot forging product W <b> 1 is picked up from the hot forging
図6に示すように、回転位置決め装置40は、テーブル41と、このテーブル41に軸受42、43を介して鉛直軸回りに回転可能に支持され上部に熱間鍛造品W1を収納する穴44が設けられている回転体45と、この回転体45を回転させるモータ等の駆動手段46と、テーブル41から延びるブラケット47に取付けられるシリンダ手段48と、このシリンダ手段48のピストンロッド49から延びるロッド50と、このロッド50に軸方向移動可能に取付けられる矢形部材51と、この矢形部材51をパーキングギヤ部25へ付勢する弾性部材52とからなる。弾性部材52は圧縮コイルばねが好適である。
As shown in FIG. 6, the
矢形部材51は大規模にはシリンダ手段48で移動され、小規模にはロッド50に沿って移動する。
The arrow-shaped
回転位置決め装置40の作用を図7で説明する。
(a)に示すように、熱間鍛造品W1は回転方向位置(方位)を決めないで回転体(図6、符号45)にセットされる。シリンダ手段(図6、符号48)を伸動させると、高い確率で矢形部材51の先端が歯26に当たる。次に、熱間鍛造品W1をゆっくり回す。
The operation of the
As shown to (a), the hot forging W1 is set to a rotary body (FIG. 6, code | symbol 45), without determining a rotation direction position (azimuth | direction). When the cylinder means (FIG. 6, reference numeral 48) is extended, the tip of the arrow-shaped
すると、(b)に示すように、矢形部材51の先端が歯底27へ進入し、以降の回転を制限する。この時点で駆動手段(図6、符号46)を停止させる。結果、回転方向の位置が決められた熱間鍛造品W2が得られる。
Then, as shown to (b), the front-end | tip of the arrow-shaped
図3において、回転方向の位置が決められた熱間鍛造品W2を、ローダ60にて冷間鍛造機70まで運搬する。ローダ60は、例えば床上に敷設したレール61と、このレール61上を移動するスライダ62と、このスライダ62を移動させる移動シリンダ63と、スライダ62に昇降自在に保持される昇降部材64と、この昇降部材64を上下させる昇降シリンダ65と、昇降部材64から水平に延びるアーム66と、このアーム66の先端に設けられるフィンガ67、67とからなる。
In FIG. 3, the hot forged product W <b> 2 whose position in the rotational direction is determined is transported to the cold forging
以降の動作を図8に基づいて説明する。
図8(a)に示すように、フィンガ67、67でパーキングギヤ部25を挟みながら、熱間鍛造品W2を鉛直軸回りに回転させることなく、運搬する。
The subsequent operation will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 8A, the hot forged product W2 is transported without rotating around the vertical axis while the
冷間鍛造機70は、(b)に示すように、歯仕上げダイ71と、プッシャ72とからなる。フィンガ67、67で、歯仕上げダイ71に正確にパーキングギヤ部25をセットする。正確にセットすることにより、歯仕上げダイ71の位相とパーキングギヤ部25の位相とが合致する。
The cold forging
(c)に示すように、プッシャ72にて、熱間鍛造品W2を歯仕上げダイ71へ強く押し下げる。この冷間鍛造により、歯26が仕上げられ、図2に示すパーキングギヤ付きプーリシャフト20が得られる。
As shown in (c), the push forge 72 pushes the hot forged product W <b> 2 strongly toward the tooth finish die 71. The
以上に述べた製造手順を、フロー図に基づいて再現する。
図9に示すように、丸棒を適当な長さに切断することで棒状素材を造る(ST01)。
この棒状素材を熱間鍛造機に掛け、パーキングギヤ部を含めてプーリシャフトを造形する(ST02:熱間鍛造工程)。
得られた熱間鍛造品をロボットなどで回転位置決め機構まで運搬する(ST03:運搬工程)。
The manufacturing procedure described above is reproduced based on the flowchart.
As shown in FIG. 9, a rod-shaped material is made by cutting a round bar into an appropriate length (ST01).
This rod-shaped material is put on a hot forging machine to form a pulley shaft including a parking gear (ST02: hot forging process).
The obtained hot forged product is transported to a rotary positioning mechanism by a robot or the like (ST03: transport process).
回転位置決め機構で、熱間鍛造品を所定の回転位置(方位)に改める(ST04:位置決め工程)。
位置が決められた熱間鍛造品をローダで慎重に冷間鍛造機まで運搬する(ST05:精密運搬工程)。
冷間鍛造機でパーキングギヤ部を仕上げる(ST06:冷間鍛造工程)。
The hot forging product is changed to a predetermined rotational position (orientation) by the rotational positioning mechanism (ST04: positioning step).
The hot forged product whose position has been determined is carefully transported to the cold forging machine with a loader (ST05: precision transport process).
A parking gear part is finished with a cold forging machine (ST06: cold forging process).
鍛造工程は熱間鍛造工程と冷間鍛造工程だけで済む。機械加工は不要である。したがって、生産性を良好に保ちつつ金型費用を下げることができるパーキングギヤ付きプーリシャフトの製造方法が提供される。 The forging process only needs a hot forging process and a cold forging process. No machining is necessary. Therefore, the manufacturing method of the pulley shaft with a parking gear which can reduce metal mold | die cost, maintaining productivity favorable is provided.
尚、回転位置決め機構は、本実施例では矢形部材を歯底へ嵌める方式を採用した。この方式であれば、構造が簡単である。しかし、矢形部材を非接触式のセンサ(イメージセンサなど)に変更することは差し支えない。 In this embodiment, the rotational positioning mechanism employs a method of fitting the arrow-shaped member to the tooth bottom. With this method, the structure is simple. However, the arrow member may be changed to a non-contact type sensor (image sensor or the like).
本発明は、無段変速機に内蔵されるパーキングギヤ付きプーリシャフトに好適である。 The present invention is suitable for a pulley shaft with a parking gear incorporated in a continuously variable transmission.
10…無段変速機、20…パーキングギヤ付きプーリシャフト、21…シャフト部、22…プーリ部、23…パーキングギヤ、25…パーキングギヤ部、30…パーキングギヤ付きプーリシャフトの製造装置、31…熱間鍛造機、32…運搬手段、40…回転位置決め機構、45…回転体、46…駆動手段、60…ローダ、61…レール、62…スライダ、63…移動シリンダ、66…アーム、67…フィンガ、70…冷間鍛造機、W1…熱間鍛造品、W2…回転方向の位置が決められた熱間鍛造品。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
棒状素材を熱間鍛造することで、シャフト部にプーリ部を造形し且つ前記プーリ部にパーキングギヤ部を造形する熱間鍛造機と、
前記パーキングギヤ部を対象に回転方向の位置を決定する回転位置決め機構と、
回転方向の位置が決められた熱間鍛造品に冷間鍛造を施すことで前記パーキングギヤ部を仕上げる冷間鍛造機と、
前記回転位置決め機構から前記冷間鍛造機まで前記回転方向の位置が決められた熱間鍛造品を運搬するローダと、からなり、
前記回転位置決め機構は、前記熱間鍛造品を支える回転体と、この回転体を鉛直軸回りに回転する駆動手段とを備え、
前記ローダは、前記回転位置決め機構の中心と前記冷間鍛造機の中心とを通る線に平行に敷設されたレールと、このレールに載っているスライダと、このスライダを前記レールに沿って移動する移動シリンダと、前記スライダに載っているアームと、このアームの先端に設けられ前記位置決めされた前記熱間鍛造品を挟むフィンガとからなり、前記熱間鍛造品を回転させることなく平行移動することを特徴とするパーキングギヤ付きプーリシャフトの製造装置。 A pulley shaft manufacturing apparatus with a parking gear formed by integrally forming a parking gear on a pulley shaft,
By hot forging a rod-shaped material, a hot forging machine that forms a pulley portion on the shaft portion and a parking gear portion on the pulley portion;
A rotation positioning mechanism for determining a position in a rotation direction with respect to the parking gear portion;
A cold forging machine that finishes the parking gear portion by performing cold forging on a hot forged product whose position in the rotational direction is determined;
A loader for transporting a hot forged product whose position in the rotational direction is determined from the rotational positioning mechanism to the cold forging machine ,
The rotational positioning mechanism includes a rotating body that supports the hot forged product, and a driving unit that rotates the rotating body around a vertical axis.
The loader has a rail laid parallel to a line passing through the center of the rotary positioning mechanism and the center of the cold forging machine, a slider mounted on the rail, and moves the slider along the rail. It consists of a moving cylinder, an arm mounted on the slider, and a finger that is provided at the tip of the arm and sandwiches the positioned hot forged product, and moves in parallel without rotating the hot forged product. An apparatus for producing a pulley shaft with a parking gear.
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