内歯車歯を有する厚壁の中空ホイールを製造するための装置および方法

本発明は、中空ホイールの歯車歯、特に対応する内歯を製造する分野に関する。歯車歯、特にインボリュート歯は、歯が設けられた歯車装置、特に、たとえば自動車のための自動変速機などの遊星歯車に応用されるが、車両の組立ておよび機械構造の他の分野にも応用される。本発明は、独立請求項の序文に係る方法および装置に関する。

先行技術 今日、内歯車歯は、とりわけ金属を除去する方法によって、特にリーミングによって製造される。

ブローチングも、DIN5480、DIN5482等による内歯などの歯が設けられたハブ輪郭の製造に利用される。

ブローチングによってポット状の工作物に歯車歯を設けるべき場合、まずポット壁に対応する部材において、歯車歯を製造しなければならず、その後この部材を、たとえばレーザまたは電子ビーム溶接によってポット底部に接合しなければならない。

機械加工(金属除去)によってポットのように整形された工作物に歯車歯を製造するべき場合には整形が利用されるが、ブローチングに比べると効率が低い。

機械的に低荷重の構成要素については、焼結によって内側に歯が設けられた中空ホイールを生成することが代替案であり、ポット底および壁面のためのその後の接続工程を行う必要なく、単一の部品であるポット状の中空ホイールの形成がさらに可能となる。

内歯車歯の製造のための代替的な方法を創造することが望ましい。 内側プラグイン式の輪郭の製造については冷間成形法が知られており、外側に輪郭形成されたマンドレルが中空の円筒状の工作物に導入され、直ちに、マンドレルの輪郭形成に対応する工作物の内側輪郭形成は、惑星状に駆動される輪郭形成されていない工具が周期的に工作物に当たることによって外側から工作物を冷間加工することにより製造される。この種の方法は、たとえばDE3715393C2、CH670970A5、CH675840A5、CH685542A5、およびEP0688617B1から公知である。

冷間成形による内歯車歯の生成は実施するのが難しい。なぜなら、少なくともプラグイン式の輪郭と比較した歯車歯の歯高が著しくより高く、これとは別に、一般に精度要件がより高いためである。

薄壁の円筒状の中空部品において内側および外側輪郭を生成するための方法がWO2007/009267A1に記載されている。薄壁の中空部材は、外側が輪郭形成されたマンドレルに設置され、外側から中空部品に当たるように作用する少なくとも1つの輪郭形成工具による冷間成形によって処理される。その際、輪郭形成工具を表面に垂直に、したがって径方向に移動させ、半径送り深さを一定にしたままで中空部品を輪郭形成工具に対して軸方向に変位させる。このプロセスにより、輪郭形成マンドレルによってあらかじめ規定された輪郭形成を、薄壁の中空部品の内歯車および対応する外歯車に転写することができる。内歯車歯を生成するためには、当該方法は完全に不適当である。なぜなら薄壁の薄板金部材の場合にしか利用できないからであり、適切な精度も高い耐荷力も実現することができない。

発明の説明 本発明は、内歯車歯を生成することができる代替的な方法を創造することを目的とする。さらに、内歯車歯の生成のための装置および装置の使用、ならびに内歯車歯を有する中空ホイールを含む歯車装置が創造されるものとする。

本発明のさらなる目的は、高精度で内歯車歯を生成する可能性を創造することである。 発明のさらなる目的は、効率よく内歯車歯を生成する可能性を創造することであり、したがって内歯車歯を生成する際に処理時間の短縮を実現することである。

本発明のさらなる目的は、大きな噛合い深さを有する内歯車歯を生成する可能性を創造することである。細い歯を有する歯車歯が創造可能であるものとする。その場合、歯車歯の噛合い深さは、歯車歯のモジュールの少なくとも2.2倍大きい。

本発明のさらなる目的は、大きな残余の壁厚を有する中空ホイールにおいて内歯車歯を生成する可能性を創造することである。

本発明のさらなる目的は、ポット状の中空ホイールに内歯車歯を生成する可能性を創造することであり、特に歯車装置に関するポット底の正確な位置合せを確実にすることである。

本発明のさらなる目的は、内側螺旋形歯車装置を生成する可能性を創造することである。

本発明のさらなる目的は、内歯車歯を有する少なくとも1つの中空ホイールを含む歯車装置を創造することであり、歯車歯は特に効率的に生成することができるか、または特に高精度であるものとする。

これらの目的のうち少なくとも1つは、請求項に係る装置、方法および歯車装置によって少なくとも部分的に実現される。

内歯車歯が備えられた中空ホイールを生成するための方法は、工作物を含み、長手軸を有する管状の(または管のような)断面を含み、以下で利用される径方向という用語が長手軸を通って規定される工作物がN≧2個の型押工具によって管状の断面の内側上で処理されることを含み、型押工具の各々は、当該方法の実行中に歯車歯を生成するための作業位置に導かれ、工作物は、時間とともに変動する回転速度で上記長手軸を中心とする回転動作を実行し、作業位置にある型押工具のそれぞれ少なくとも1つは、上記回転動作と同期される径方向振動動作を実行し、したがって作業位置にある上記少なくとも1個の型押工具は、工作物を反復的に、特に周期的に処理する。

上述の長手軸によって、以下で用いられる「径方向」および「軸方向」という用語が規定される。

その際に、型押工具は、特に別個の型押工具であってもよい。 典型的に、工作物は、作業位置にあるそれぞれ少なくとも1個の型押工具によって反復的に次々に処理される。典型的に、全く同一の少なくとも1個の型押工具が作業位置にある限り、工作物の周期的な処理が行なわれる。したがって、工作物は方法の実施中に典型的に、少なくとも断面において周期的に処理される。

工作物の処理は、典型的に型押再加工または圧延再加工機械加工である。 経時的に変動する工作物の回転速度は、比較的より速い回転速度および比較的より低い回転速度の連続した段階をもたらし、特に、比較的より低い回転速度の段階中の工作物は、(回転)停止に少なくとも瞬間的に到達する(回転停止も、ある回転速度すなわちゼロを有する)。型押工具による工作物の処理は、通常、比較的より低い回転速度の段階のうちの1つの間に行われる。対応する型押工具の介入中に工作物回転が遅くなるにつれて、比較的低い回転速度の段階中の工作物は、より長く回転するかまたは停止し、最終的に生成されるべき歯車歯の高精度を実現することがより可能となる。

通常経時的に変動する工作物の回転速度は、少なくともセクションにおいて回転速度が周期的に変動する。

周期的に工作物と相互作用する作業位置にある型押工具は、前方および後方に動作する径方向に向けられたストローク動作を描き、それによって、多くの個々の型押ステップにおいてこれを冷間再加工することにより工作物が処理される。その際に、2つ以上の型押工具が連続的に利用される。歯車装置は、冷間再加工によって工作物に生成される。場合によってその後実行される較正ステップを除いて、チップ除去はない。

工作物の比較的より低い回転速度の期間中に、工作物は再加工され、工作物は、比較的より速い回転速度で回転しつつ、窪みをつける工具またはスタンプとも呼ばれ得るすべてのN個の型押工具は、型押工具のうちの1つによって妨げられることなく回転することができるような、工作物からの距離にある。

一実施形態では、中空ホイールは中空の歯車である。 一実施形態では、N個の型押工具のうち少なくとも2つは、異なって整形された作業セクションを含む。ここにおいて、特に、 ‐N個の型押工具の各々は、異なって整形された作業領域を含むか、または、 ‐M≧2はN=2Mである整数であり、N個の型押工具は、本質的に同一に整形された作業領域を有するM対の型押工具を形成し、M対のN個の型押工具のうち異なるものの作業領域は異なって整形されることがもたらされ得る。

第1のケースでは、振動動作の期間中、型押工具のうちの典型的に1つの正確に1つの介入が工作物に対して行われるが、第2の上記のケースでは、回転動作の一期間中、型押工具の典型的に正確に2つの介入、すなわち型押工具のM対のそれぞれ1つの2個の型押工具の各1つによるそれぞれ1つの介入が工作物に対して行われる。これらは典型的に、径方向に位置合せされた全く同一の軸に沿って配置される。

先に述べた実施形態と組合され得る一実施形態では、型押工具の異なる作業セクションは、作業位置で測定される径方向のそれぞれの長さが異なる。その際に、型押工具が作業位置に導かれる時間的なシーケンスは、N個の型押工具を上述の長さに従って上昇シーケンスで分類すると得られるシーケンスによって与えられることが可能である。

その程度まで、型押工具は、ステップ工具とも解釈され得る。 先に述べた実施形態の1つ以上と組合され得る一実施形態では、 a)(N番目の型押工具と呼ばれ得る)型押工具のうちの正確に1つが作業領域を含み、その噛合い輪郭は、 a1)生成されるべき歯車歯の噛合い間隙の輪郭に本質的に対応するか、または a2)生成されるべき歯車歯の2つの隣接する噛合い間隙の(したがって中間の噛み合う歯の)輪郭に本質的に対応し、 さらなる型押工具の各一つは、 a3)作業領域を含み、その噛合い輪郭は、生成されるべき歯車歯の噛合い間隙の輪郭に本質的に対応するが(作業位置で測定される)径方向においてより小さい長さを含むか、または a4)生成されるべき歯車歯の2つの隣接する噛合い間隙(したがって中間の噛み合う歯の)の輪郭に本質的に対応するが(作業位置で測定される)径方向には長さがより短いか、または、 b) M≧2はN=2Mである整数であり、N個の型押工具は、本質的に同じ整形された作業領域を有するM対の型押工具を形成し、型押工具の作業領域は、噛合い輪郭を含むM対のN個の型押工具の正確に1つ(型押工具のM番目の対と呼ばれ得る)を含み、 b1)生成されるべき歯車歯の噛合い間隙の輪郭に本質的に対応するか、もしくは、 b2)生成されるべき歯車歯の2つの隣接する噛合い間隙(したがって中間の噛み合う歯の)の輪郭に本質的に対応し、 型押工具のさらなる対の各1個の型押工具は噛合い輪郭を含み、 b3)作業領域を含み、その噛合い輪郭は、生成されるべき歯車歯の噛合い間隙の輪郭に本質的に対応するが(作業位置で測定される)径方向には長さがより短いか、もしくは、 b4)2つの隣接する噛合い間隙(したがって中間の噛み合う歯の)の輪郭に本質的に対応するが(作業位置で測定される)径方向には長さがより短い。

a)(より具体的にはa3)およびa4))の場合には、特に、1≦n≦N−1であるn番目の型押工具の場合の上記の長さは、生成されるべき歯車歯の噛合い歯丈のn/N倍に本質的に対応することがもたらされ得る。型押工具の長さは、この場合、均一に段差がつけられる。

b)(より具体的にはb3)およびb4))の場合には、特に、型押工具の1≦m≦M−1であるm番目の対の型押工具の場合の上記の長さは、生成されるべき歯車歯の噛合い歯丈のm/M倍に本質的に対応することがもたらされ得る。ゆえに、型押工具の対の型押工具の長さは相応して均一に段差がある。

a3)、b3)、a4)、b4)に記載された型押工具は、a1)もしくはa2)またはb1)もしくはb2)に記載された型押工具であり得る。

たとえば、a3)およびb3)およびa4)およびb4)に記載された型押工具の形状は、a1)もしくはb1)またはa2)もしくはb2)に記載された型押工具のうちの1つから(型押工具の工具ヘッドそれぞれの工具ヘッドの領域の)一部を切離すことにより生成されてもよく、これは平面に沿った切断によるものであり、型押工具が作業位置にあるとき、型押工具の中心を通って径方向に垂直に立つ。その際に、切削面は平坦である必要はなく、反らされていてもよく、かつ/または切削端が丸められてもよい。

a1)、a3)、b1)またはb3)に記載された型押工具は、一枚歯の型押工具と解釈され称されてもよく、a2)、a4)、b2)またはb4)に記載された型押工具は、二枚歯の型押工具と解釈され称されてもよい。

a)に記載された方法は、シングルストローク法と解釈され称されてもよく、b)に記載されたダイ方法は、ダブルストローク法と解釈され称されてもよい。シングルストローク法では、振動動作期間ごとに、工作物への型押工具の正確に1つの介入が起こり、作業位置にも1個の型押工具のみがある。しかしダブルストローク法では、振動動作期間ごとに、工作物への正確に2つの介入、すなわち1対の型押工具の各型押工具ごとに正確に一つの介入が起こり、作業位置には1対の型押工具の両方の型押工具がある。ダブルストローク法では、特に高い製造速度を実現することが可能である。シングルストローク法は、必要とされる工具に関して、より簡単に実施可能である。

典型的な工具の組合せは、以下の通りである。 ‐N個の型押工具がすべて一枚歯である。 ‐N個の型押工具がすべて二枚歯である。 ‐シングルストローク法の場合には、正確に1個の型押工具が二枚歯であり、N−1個の型押工具が一枚歯である。 ‐ダブルストローク法の場合には、正確に2個の型押工具、すなわちM対の型押工具のうち1対が二枚歯であり、N−2個の型押工具、すなわちM−1対の型押工具の型押工具が一枚歯である。

上記の実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、N個の型押工具のうち少なくとも1つは作業領域を含み、その歯の輪郭は、(先に二枚歯の型押工具と称した)生成されるべき歯車歯の2つの隣接する歯間隙(およびしたがって中間の歯の)の輪郭に本質的に対応する。特に、N個の型押工具の各1つは、上記の歯の輪郭を含む作業領域を含み得る。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、N個の型押工具は工具ホルダによって保持される。特に工具ホルダは、型押工具を作業位置に導くことができる動作に駆動され得る。これにより、工作物を処理する型押工具の迅速な交換が行われることを、単純かつ自動化可能なやり方で実現することが可能である。これにより、短い処理時間を実現することが可能である。

工具ホルダは径方向に振動する動作に駆り立てられ得、それに基づき、作業位置にある型押工具は、上記の径方向に振動する動作を行なうことができる。その結果、比較的単純なやり方で、自動化可能かつ迅速な工作物処理を実現することが可能である。

工具ホルダは、型押工具が配置される円周上にドラムも含み得る。工具ホルダまたはこの種のドラムはリボルバーと呼ばれ得る。この種のドラムは回転可能であり得、したがって、ドラムの回転動作によって、型押工具を作業位置に導くことができる。特に、ドラムは、(比較的長い停止段階と回転動作の段階とにより)特に断続的に長手軸と平行な回転軸を中心に回転可能であり得る。N個の型押工具は、均一にまたは不均一にドラムの円周の周りに分布し得る。

加えてまたは代替的に、型押工具がその上に縦に配置されているロッドまたはビーム状部分を工具ホルダが含むことが可能である。特に、N個の型押工具が正確に1本の列を形成する(特にシングルストローク法の場合)か、またはロッドまたはビーム状部分の対向する側に配置された正確に2本の列を形成する(これは特にダブルストローク法の場合)ことがもたらされ得る。型押工具の1本または2本の列は、長手軸と特に平行に延び得る。典型的に、ロッドまたはビーム状部分を長手軸と平行に変位させることが可能であり、したがってこれにより型押工具を作業位置に入れることが可能である。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、作業位置にある上記の少なくとも1個の型押工具は、回転動作のそれらの段階における工作物を処理し、工作物は少なくとも瞬間的に停止している。特に、工作物の回転動作は断続的な回転であってもよく、作業位置にある上記の少なくとも型押工具は、工作物の回転停止の段階において工作物を処理する。その場合少なくとも1個の型押工具は、したがって、工作物に作用する断続的な工作物回転動作の停止の段階中にある。なお、断続的な回転は、回転の段階の中間に回転停止の段階があり、段階とは、停止段階が瞬間的な停止とは異なる持続時間を示す。通常は、その後、回転停止の期間内に工作物が再加工され、工作物の回転中、型押工具のうちの1つによって妨げられることなく工作物が回転することができるような工作物からの距離に、すべてのN個の型押工具があることがもたらされる。

先に述べた実施形態の以上と組合せられ得る一実施形態では、 c)当初は、N個の型押工具の第1の1つが作業位置に導かれ、次いでN番目の型押工具までさらなるN個の型押工具が次々に導かれ、少なくとも、生成されるべき歯車歯の作成中の歯間隙の各々が、それぞれ作業位置にある型押工具によって少なくとも一回、特に少なくとも2回処理されるまで、N個の型押工具の各々は作業位置にとどまり、特に、N個の型押工具はすべて、異なって整形された作業領域を含むか、または、 d)M≧2はN=2Mである整数であり、N個の型押工具は、本質的に同一に整形された作業領域を有するM対の型押工具を形成し、当初はM対の型押工具の第1の対が作業位置に導かれ、次いでM対の型押工具のさらなる対がM番目の対の型押工具まで次々に導かれ、少なくとも、生成されるべき歯車歯の作成中のすべての歯間隙が、それぞれの対の型押工具の作業位置にある2個の型押工具の少なくとも一方、特に両方によって少なくとも一回、特に少なくとも2回処理されるまで、M対の各々は作業位置にとどまり、特に、M対の型押工具はすべて異なって整形された作業領域を含む。

一般に、ケースc)はシングルストローク法に関係し、ケースd)はダブルストローク法に関係する。典型的に、それらの径方向座標に関して方法の実行中のN個の型押工具は、管状の断面の内側によって規定される径方向座標内に配置される。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、 ‐N≧4が当てはまり、N個の型押工具はすべて異なって整形された作業領域を含むか、または、 ‐M≧3はN=2Mである整数であり、N個の型押工具は、本質的に同一に整形された作業領域を有するM対の型押工具を形成する。

典型的に、シングルストローク法の場合には3≦N≦10が当てはまり、ダブルストローク法の場合には3≦M≦8が当てはまる。

先に述べた実施形態の1つまたはいくつかと組合せられ得る一実施形態では、中空ホイールは、中空の歯車付きホイールである。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、中空ホイールは、厚壁の中空ホイールである。中空ホイールの残余の壁厚が噛合い深さの少なくとも0.25倍大きい、より厳格な意味では噛合い歯丈の少なくとも0.5倍大きい場合、歯車付きホイールを厚壁であると称する。噛合い歯丈は脚部円と頭部円との間の距離であり、残余の壁厚は、歯車歯の底部におけるギヤホイールの外表面までの残りの壁厚を示す。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、中空ホイールは、少なくとも歯車歯の歯丈の噛合い深さほどの大きさの残余の壁厚を含む。

先に述べた実施形態の1つまたはいくつかと組合せられ得る一実施形態では、歯車歯は、|β|>0°であるねじれ角βを有する螺旋形歯車装置である。この場合、歯車歯は、長手軸に対してある角度で相応して延在する。特に、40°≧|β|≧5°のねじれ角について当てはまり得る。

代替的に、歯車歯は直線的な歯車装置であり得、したがって長手軸(β=0°)と平行に延在する。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、中空ホイールは、底部に従う管状の断面を有するポット状(またはポット様)である。特に管状の断面は、底部と一体的に形成され得る。先行技術から知られる機械加工法の場合、一般に、まず管状の工作物に歯車装置を設け、その後たとえば溶接によって底部に接合する。これは、さらなる製造ステップを要するだけでなく、位置合せおよび調整の問題も伴い、底部を歯車装置に不十分に正確に位置合せする危険をこうむる。しかし、発明に係る方法を利用すると、この種の下記工程を不要にする一体の工作物がもたらされ得る。

ポット状の中空ホイールを有する一実施形態において、底部と、歯車装置セクションに凹部が設けられる。つまり凹部を有するセクションが設けられ、歯車歯の頭部円直径を越えるまで径方向に延在する。

ポット状の中空ホイールはそれぞれ、対応する工作物は、ある用途のために底部において(少なくとも)1つの穴を含み得る。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、噛合い歯丈は、歯車歯のモジュールの少なくとも2.0倍、特に少なくとも2.4倍、さらに2.5倍の大きさである。そのような大きな噛合い歯丈、対応するいわゆる高歯車装置は、他の冷間成形方法において、上記の方法で十分に製造可能であるが、製造において重大な問題を引起こす。大きな噛合い深さは高い被覆度を可能にし、対応する中空ホイールに、高負荷に耐えることを特別に可能にする。

「モジュール」によって意味するところは、ほかに何も示されない場合は、フェースモジュールまたは正面モジュールである。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、歯車歯は、0.5と8との間、特に1と5との間のモジュール、および/または少なくとも1.25のモジュールを有する。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、歯車歯は、基準円直径および歯が設けられた長さを含み、基準円直径が少なくとも2倍、最大で寸法の20倍、特に少なくとも3倍および最大で15倍、または少なくとも4倍および最大で10倍の噛合い長さに当てはまる。

フェースモジュールm_Sについて、m_S=Td/pが当てはまることが知られており、ここでTdは基準円直径を示し、pは歯車歯の歯車歯の数である。フェースモジュールにはm_S:m_S=t/πが当てはまり、ここでπは丸数字、tは歯車装置のピッチ(圧力面ピッチ)を示す。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、上記の工作物の処理によって、工作物における外面、歯車歯に対応する外歯車は生成されない。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、中空ホイールは、外歯車、特に内歯車に対応する外歯車を含まない。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、歯車歯を生成する場合、マンドレルは利用されない。特に、生成されるべき歯車装置に対応する輪郭形成を含むマンドレルはない。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、工作物は工作物収容部に保持される。工作物収容部は、長手軸に関して本質的に回転対称な外表面、特に本質的に円筒状に整形された外表面を含む。特に、型押工具による周期的な処理中の工作物は、工作物収容部に収容され得る。しかし代替的に、工作物が工作物収容部に収容されないことも可能である。この場合も、工作物は、通常は工具ホルダによって回転され得る。

上記の最後の実施形態と組合せられ得る一実施形態では、工作物収容部は、リング状、それぞれ中空の円筒状またはポット状に本質的に整形される。

上記の最後の2つの実施形態の一方と組合せられ得る一実施形態では、工作物収容部は、工作物のための締付け装置として設計される。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、少なくとも1つのカウンタホルダが設けられる。カウンタホルダによって、工作物に作用する型押工具による工作物上への介入に起因する力、特に径方向に作用する力が吸収され、したがって型押工具による介入中の工作物は、本質的に同じ場所にとどまる。工具介入中に、少なくとも1つのカウンタホルダが工作物に、またはそれぞれ工作物収容部に、かつ好ましくは遊びなしで接触している。工作物が回転している間、工作物(適用可能であれば工作物収容部)およびカウンタホルダは互いにある距離にあることが好ましいが、特に、その場合工作物(工作物収容部)に当接してもよい。典型的に、作業位置にある型押工具は、引張力によって工作物との型押介入に導かれる。しかし、剪断力または横方向の力の利用も可能である。ダブルストローク法の場合、一般に、引張力および剪断力または横方向の力が交互に利用される。たとえば、x方向が径方向に延びる場合、+x方向の引張力と−x方向の剪断力または横方向の力とが利用され得る。

シングルストローク法では、典型的に少なくとも1つまたは正確に1つのカウンタホルダが設けられる一方、ダブルストローク法では、典型的に少なくとも2つまたは正確に2つのカウンタホルダが設けられ、特に2つのカウンタホルダが設けられてもよく、それらは長手軸に対して本質的に鏡面対称に互いに対向して位置決めされる。

一般に、1つのカウンタホルダは、介入中には本質的に固定される。 少なくとも1つのカウンタホルダを有する一実施形態では、カウンタホルダは、工作物の外部形状に、または工作物ホルダの外部形状に適合化されるように形成され、工作物がその中に保持される(その形状に関して適合化される)。

上記の最後の実施形態と組合せられ得る一実施形態では、上記のカウンタホルダのすべてが工作物に設けられるべき輪郭に対応する輪郭を含むとは限らない。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得、工作物が工作物ホルダに保持される一実施形態では、工作物ホルダは、工作物に生成されるべき歯車歯の輪郭に対応する輪郭を含まない。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、あらかじめ規定された噛合い深さおよび形状が実現されるまで、工作物の多数回の回転において、型押工具による工作物の周期的な処理によって、歯車歯の歯間隙のより深い整形がもたらされるように当該方法が実施される。そのような方法が利用される場合、型押工具による上記の処理ステップに従って、一般に、歯車装置を較正するかまたは再加工するためのその後のさらなるステップを実行しなくてもよい。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、歯車歯の噛合い表面に関する工作物は、型押工具によって処理された内表面の領域において典型的に凹面である。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、型押工具は、噛合い方向(噛合い間隙の延長部分の方向)において、歯車歯の噛合い間隙よりも長い。これは、もちろん型押工具の動作領域、およびしたがって工作物内に介入し、ゆえにそれと(再加工)接触する型押工具の領域を指す。これは、歯車歯がその全長にわたって高精度に確立されることを確実にすることに寄与することができる。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、型押工具の各々が、少なくとも1つの工具ヘッドおよび工具フランクを含む作業領域を含み、型押工具、特にN個の型押工具すべてのうちの1つの型押工具の工具ヘッドが凸面状であることが示される。一枚歯の型押工具は、工具ヘッドおよび2つの隣接する工具フランクを含む。二枚歯の型押工具は、各々が2つの隣接するフランクを有する2つの工具ヘッドを含む。ボスが設けられた型押工具を設けることは、歯車歯がその全長にわたって高精度に生成されることを確実にするために寄与し得る。ボスが設けられた形状は、径方向に設けられ得る。特に、工具ヘッドは、隣接する工具フランク同士の間の対称的な断面において凸形状を描き得る。特に、楕円形の断面を描き得る(円形断面も楕円形断面である)。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、あらかじめ規定された歯車装置の噛合い長さが実現されるまで、工作物の多数回の回転において、型押工具による工作物の周期的な処理によって、噛合い方向における歯間隙の継続的な形成が行われるように当該方法が実施される。そのような方法の実行中、生成されるべき歯車歯の歯および歯間隙は、したがって、長手軸と平行な座標の方向にさらに延在する(螺旋形歯車装置の場合の歯間隙は、もちろん長手軸と平行には延在しない)。歯車歯の噛合い長さは、したがって、規定された噛合い長さに到達するまで、そのような方法の実施の過程でより長くなる。たとえば、管状の断面の一端において、第1の型押工具または一対の型押工具から始まり、工作物が管状の断面の対向端まで連続的に処理される。しかしその後、管状の断面の一端において第2の型押工具または対の型押工具から再び始まり、N個の型押工具がすべて利用され、歯車歯がその十分な深さおよび十分な長さに完了されるまで、工作物が管状の断面の対向端まで連続的に処理される。典型的に、(工作物の回転動作中、および径方向に振動する型押工具動作中に)作業位置にある少なくとも1個の型押工具と工作物とを、互いに関して軸方向に移動させる。(作業位置にあるあらゆる型押工具について)工作物と型押工具との相対的動作はしたがって、上記の型押工具の径方向に振動する動作によって重畳されたねじ状の空間曲線を描く。

上記の実施形態の1つまたはいくつかと組合せられ得る一実施形態では、中空ホイールは、特に車両自動変速装置の歯車装置の部材である。歯車装置は一般に、中空ホイールと相互作用するいくつかのプラネタリホイールも含む。

上記の種類の方法は、歯車装置、特に車両自動変速装置の中空ホイールを製造するのに利用され得る。

内歯車歯が備えられた中空ホイールを含む歯車装置を生成するための方法において、中空ホイールは先の方法のうちの1つに従って生成される。歯車装置は一般に、少なくとも1つのプラネタリホイール、典型的に、それぞれ動作し、中空ホイールと相互作用する少なくとも2つのプラネタリホイールを含む。

内歯車歯が備えられた中空ホイールを生成するための方法は、 ‐管状の断面をその内側において処理することができるように管状の断面が長手軸に沿って位置合わせされた状態で工作物を保持するためにその長手軸を中心に回転可能な工作物ホルダと、 ‐回転速度が経時的に変動する回転、特に断続的な回転をもたらすように設計される、工作物ホルダの回転のための駆動装置と、 ‐N≧2、特にN≧4個の型押工具を保持するための工具ホルダとを備え、工具ホルダによってN個の型押工具の各々1つが作業位置に導かれ得、その内側の管状の断面を、作業位置にある型押工具によって反復的に、特に周期的に処理することができるように長手軸に対して径方向に動作する直線的な振動動作を行うように工具ホルダを駆動することができ、さらに、 ‐長手軸に対して径方向に動作する工具ホルダの直線的な振動動作による駆動装置によってもたらすことが可能な工作物ホルダの回転の同期のための同期装置を備える。

特に、当該装置はN個の型押工具を含み得る。 型押工具は、工作物に対する周期的に作用するように機能し、したがって歯車歯の生成は、多くの個々の型押プロセスに分離されて行うことができる。さらに、異なって設計された型押工具は、型押工具の段階的に深くなる貫通をさらなる段階に分割するように機能し得る。

工作物の内側を処理することができるようにするため、工作物は、工作物の内表面が型押工具によるこの処理のためにアクセス可能であるように保持される。

一実施形態では、工作物ホルダの回転のための駆動装置はトルクモータである。 一実施形態では、工作物ホルダは、工作物を収容するための工作物収容部を含む。工作物収容部は特に、長手軸に関して本質的に回転対称な外表面を含む。たとえば、この外表面は本質的に円筒状に設計され得る。工作物収容部は、たとえば、本質的にリング状、中空円筒状、またはポット状に設計され得る。

一実施形態では、当該装置は、型押工具により工作物ホルダに及ぼされる力がそれによって吸収されるようなやり方で工作物と(および必要であれば工作物収容部と)相互作用する少なくとも1つのカウンタホルダを含む。典型的に、これは、本質的に径方向に作用するそのような力または力成分に主として関係がある。

先に述べた実施形態の1つ以上と組合せられ得る一実施形態では、工作物ホルダは、長手軸に沿って変位可能である。この場合、工作物ホルダの対応する長手方向の動作のために駆動装置を設けてもよい。

さらに、有利に、工具ホルダの直線的な振動動作のための駆動装置を設けてもよい。 発明は、上記の方法の特徴に対応する特徴を有する装置、およびその逆に、上記の装置の特徴に対応する特徴を有する方法をさらに含む。

装置の利点は、対応する方法の利点に対応し、その逆もまた同様である。 さらに、上記の装置のうちの1つの使用、すなわち、中空ホイールにおける内歯車歯の生成のためのそのような装置の使用が開示される。特に、そのような装置は、特に自動車両の自動変速機の歯車装置の中空ホイールに内歯車歯を生成するために利用され得る。

歯車装置は、内歯車歯を含む中空ホイールを含み、その内歯車歯は、上記の方法のうちの1つによって生成され、特に、歯車装置は、自動車両のための自動変速機である。

発明に従って生成された歯車歯は、高精度および高い形状安定性を特徴とし、それにより(特に歯車装置の端縁区域において)実現される高い材料強度によって、後者は本質的に、それぞれ特殊な冷間成形処理によるものとされる。その上、これらの歯車歯は、いずれかの(著しい再加工)後処理の必要なしに、高い表面品質によって識別され得る。また、温熱作用によって硬化する場合にそのような中空ホイールがこうむる硬化歪みは、中空ホイールの場合よりも著しく低く、その歯車歯はシェービングによって生成されている。

工作物は典型的に、合金焼入れ鋼(典型的に少なくとも0.3%の炭素含有量を有する)からなり、その後誘導的に硬化もしくはレーザ硬化されるか、または合金肌焼鋼(典型的に最大0.3%の炭素含有量を有する)からなり、その後ガスニトロ化もしくはニトロ炭酸化によって典型的に硬化される。

典型的な歯車歯の直径(基準円直径)は、50mm〜450mmの範囲内、特に100mm〜350mmの範囲内、多くの場合200mm〜300mmの範囲内にある。

当該方法によって実現可能な(歯車歯の)許容差は、DIN3960に従ってクオリティ8またはクオリティ7に典型的に対応する。

一般に当該方法によって生成されるべき歯車歯の表面粗さは、0.8μm以下の(DIN4287に従った)Ra値を特徴とする。特に、それらは大部分が0.6μm以下、典型的にはさらに0.2μmから0.6μmまでの範囲のRa値を有する。

さらなる実施形態および利点が従属請求項および図面から明らかとなる。 図面の簡単な説明 以下において、典型的な実施形態および添付の図面に基づいて、発明の目的をより詳細に説明する。

内歯車歯を有する中空ホイールを生成するための装置の細部を、工作物の長手軸と平行な部分的な断面において示す図である。

図1に係る内歯車歯を有する中空ホイールを生成するための装置の細部を、工作物の長手軸に垂直な部分的な断面において示す図である。

長手軸に垂直な歯車歯を有する中空ホイールを通る断面の細部を示す図である。

長手軸と平行な断面における工作物を示す図である。

図4に係る工作物から製造された歯車歯を有する中空ホイールを、長手軸を通る断面において示す図である。

ボスが設けられた型押工具を、工作物の歯に沿った断面において概略的に示す図である。

初期状態にある工具収容部を有する装置を例示するための細部を、工作物の長手軸に垂直な断面において示す図である。

初期状態にある工具収容部のない装置を例示するための細部を、工作物の長手軸に垂直な断面において示す図である。

二枚歯の型押工具によるシングルストローク法を概略的に例示する図である。

ダブルストローク法を例示する図である。

一枚歯の型押工具によるシングルストローク法の過程を例示する図である。

一枚歯の型押工具によるシングルストローク法の過程を例示する図である。

一枚歯の型押工具によるシングルストローク法の過程を例示する図である。

一枚歯の型押工具によるシングルストローク法の過程を例示する図である。

一枚歯の型押工具によるシングルストローク法の過程を例示する図である。

一枚歯の型押工具によるシングルストローク法の過程を例示する図である。

発明を理解するために必須ではない構成要素は部分的に例示されない。記載される実施形態は、発明の目的にとって例示的であり、限定的な作用は有さない。

発明を実施するための方法 図1および図2はそれぞれ、内歯車歯が備えられた中空ホイール1aを生成するための装置の細部を、工作物の長手軸と平行な(図1)、工作物の長手軸に垂直な(図2)部分的な断面において示す。図において座標x,y,zが示される。

当該装置によって、歯車歯が工作物1に設けられ得、したがって歯車歯6を有する中空ホイール1aが生成される。工作物1は、工作物1を保持する工作物ホルダ10の1本の軸(回転軸)と処理中に一致する長手軸Zを有し、したがって簡潔にするために、下記において対応する軸を軸Zとも呼ぶ。

工作物ホルダ12によって、いくつかの型押工具21,22,…が保持され、それによって工作物1が周期的に処理され得る。この目的のために、工作物ホルダ12は、(図1の左上の双頭矢印によって表される)x方向への振動動作を行なう。これは、シャフト18を介して伝えられ、シャフトは、送りブッシング19に対する振動動作に駆動される。作業位置にある型押工具、図1および図2では型押工具26は、このように反復的に、一般に周期的に、工作物と相互作用する。工作物1自身が、工作物ホルダ10によって変動する回転速度で軸Zを中心に回転し、特に断続的に回転する(図2の破線矢印によって表される)。作業位置にある型押工具の振動動作に対応する工具ホルダ12の振動動作は、工作物1の回転と同期される。工作物1(工作物ホルダ10)および工作物ホルダ12の動作は、最小の工作物回転速度の段階(断続的な工作物回転の場合:工作物の断続的な回転の停止の段階)中は、作業位置にある少なくとも1個の型押工具が工作物1と相互作用するように同期される。断続的な工作物回転の場合には、工作物ホルダ12が十分遠く(x方向に)変位されるとすぐ工作物1をさらに(典型的に一区分だけ)回転させることができ、工作物回転中の型押工具21,22,…は工作物1と接触しない。図1および図2に表された状態では、型押工具26が大きくなりつつある歯間隙から十分に出るとすぐに、工作物1が回転される。非断続的な工作物回転の場合には、速度プロファイル(経時的な回転速度の変動)を相応して選択しなければならない。

その後、つまり、次の停止段階内の断続的な回転の場合、作業位置にある少なくとも1個の型押工具が、生成されるべき歯車歯6の次の歯間隙のさらなる生成のために、工作物1と再び相互作用する。このように歯車歯6は、多くの型押工程の連続的な実施によって冷間成形により生成される。しかしその際、追加的に、異なって整形された型押工具が連続的に利用される。

当初は、上記の方法において、第1の型押工具21が利用され、したがって生成されるべき歯間隙の位置において、得られるべき最終的な噛合い深さに到達していないくぼみが生成され、得られる歯間隙ごとに少なくとも1つ(しかし典型的には2つまたは3つ)の工具介入が起こる。工具が同じ型押工具と数回相互作用する場合には、他のすべての歯間隙が相応してあらかじめ形成されていれば、同じ位置での相互作用のみが通常は行われる。一般に後者の処置は、生成されるべきさらなる歯間隙の位置上に工作物が回転する前に、工作物介入が同じ位置で行われる場合よりも良い結果を実現する。

第1の型押工具21による処理が終了すると、第2の型押工具22が作業位置に導かれる。この目的のために、図1および図2の例では、軸Zと平行に延在する回転軸Wを中心に工具ホルダ12を回転させてもよい。次いで再びこの第2の型押工具22により、第1の型押工具21による処置と同様に、すべての出現しつつある歯間隙が一回または数回処理される。当該処置は、型押工具23〜26を有する図1および図2の例では、場合によってはさらなる型押工具によって同様に続いて行われる。

送りブッシング19は径方向(より正確にはx方向)に変位してもよく、したがって(作業位置にある)型押工具の半径送り深さの調整を可能にする。これは一方では、ある型押工具から別の型押工具に変える際に推奨され、および/または他方では、全く同一の型押工具がさらに工作物に介入しに来る際、工作物において生成されるべき歯間隙の位置が、同じ形状の型押工具によって再び処理される際に推奨される。特に、送りブッシング19が駆動されてもよく、これは、当該方法のオートマタビリティに寄与し得る。

最後の型押工具(図1および図2の場合は26)の形状は、生成されるべき歯車歯6の歯間隙の形状に対応する。他の型押工具(図1および図2の21〜25)の形状は基本的に同じであるが、(工具ヘッドにおける)長さが短くされ、型押工具のダイ介入のシーケンスは、対応する型押工具の増大する長さに従って行なわれる。

生成されるべき歯車歯6の歯間隙の形状に対応する形状を有する型押工具(「最後の型押工具」、図1および図2の場合は26)によって、すべての歯間隙が少なくとも2回(またはさらに3回もしくは4回)処理されることが一般に得策である。これにより、特別に高精度の歯車歯が実現され、その後の作業ステップがほとんどの場合不要となり得る。

型押工具の振動動作を生じさせるための工具ホルダ12のストローク動作は、偏心カムによって得られ得る。偏心カムの代替例は、たとえばクランク駆動装置または移動式ゲートである。型押工具による工作物の型押は、引張力の印加によって行なわれる。しかし、引張力が型押に使用されるように配置を変更することも考えられる。二重打撃法の場合、引張力および剪断力または横方向の力の両方を印加してもよく、これは交互に印加される。

工作物1の回転動作を伝える工作物ホルダ10は、図1および図2の例の場合には工作物収容部11を含み、それにより、工作物は径方向に包囲される。本特許出願において「径方向」は常に軸Zに関連し、したがってそれに垂直な方向を示す。しかし、この種の工作物収容部11のない工作物ホルダ10も考えられる。特に、図1および図2に表されるようなポット状の工作物1は、たとえばポット底(底部4、図4および図5参照)の区域に保持され得る。しかし図1および図2に表される工作物1は、異なって整形される工作物、たとえば本質的に管状の(かつ底部を含まない)ものを処理することも可能である。

工作物1(またはより正確には、工作物収容部11を有して例示されている場合には、工作物収容部11)がカウンタホルダ15aと相互作用するため、型押処理中の工作物1(および工作物ホルダ10)は本質的に停止したままである。工作物1の(断続的な)回転を可能にするか、または少なくともそれを単純化するために、カウンタホルダ15aを好ましくは2つの工具介入間の工作物1から離れるように移動させ、次いで(図2に双頭矢印によって表される)工作物1と接触させる。特に、十分に厚壁の工作物1の場合、カウンタホルダは省略してもよい。

装置は、型押工具21,22,…のそれぞれについて工具ホルダ12の振動動作のための駆動装置と、工作物ホルダ10の(工作物1の)(場合によっては断続的な)回転のための駆動装置とを含んでもよく、特に、これらの動作を同期させるための同期装置も含んでもよく、これは特に電子同期装置であり得る。さらに、工具ホルダ12のための駆動装置を設けてもよく、それにより、その型押工具は、回転動作または直線動作または異なる動作のいずれかによって、作業位置に導かれ得る。この駆動装置は別個の駆動装置でもよく、同期装置による他の動作の少なくとも1つと同期するように動作可能に接続されてもよい。最後に、ある実施形態(以下のさらなる説明における「第2の可能性」も参照)については、付加的な駆動装置を設けてもよく、それによって、長手軸と平行な工作物ホルダの動作がもたらされ得る。この直線動作は、たとえば上記の同期装置によって、工作物の回転と同期され得る。

図3は、歯車歯6(インボリュート歯車装置)を有する中空ホイール1aを通る断面の細部を例示する。好ましくは、厚壁の中空ホイールが上記の方法で生成される。これは、中空ホイール1aの残余の壁厚Dが歯車装置の噛合い深さhに対してある最小比を有することを意味する。歯車装置6の歯間隙は、歯頭部6aおよび歯底部6b、ならびに歯面6fを含む。ダイピッチtおよびピッチ円直径Tdも図3に示される。

歯間隙を生成する少なくとも2つの可能性がある。第1の可能性では、型押工具は生成されるべき歯間隙と少なくとも同じくらい長く(両者とももちろん作業区域において歯車装置と平行に測定される)、当該方法の実施中の工作物1の軸方向の座標は、(作業位置にある型押工具に対して)本質的に一定のままである。同じ歯間隙において1つの工具介入から次の工具介入まで、最終的に所望の設定点の歯深さhに到達するまで、(通常は工作物1の完全な回転後に行なわれるが、場合によっては半回転後にも行われる。さらに以下で説明するダブルストローク法を参照)歯間隙の各々がさらに深くなる。

第2の可能性では、(場合によっては当初の段階および/または終了段階以外の)すべての介入の場合に、作業位置にある型押工具は同じ材料深さを有する(最後の型押工具があらかじめ規定された歯深さに対応する場合)が、当該方法の進行とともに、あらかじめ規定された噛合い長さが最終的に得られるまで、歯間隙が噛合い方向に沿って常にさらに生成される。これは、方法が進行するにつれて、作業位置にある型押工具によって軸方向位置(z位置)に対して(それぞれの変動する断続的な回転に加えて)軸方向に移動されている工作物によって実現される。したがって図1および図2に表される場合、第2の可能性に従って方法を実行すると、方法中の(工作物ホルダ10を含む)工作物1はz方向に変位される。これは、連続的または段階的であり得る。先の型押工具による処理が噛合い長さ全体にわたって完了されて初めて、次の型押工具が利用される。

両方の可能性によって、同じ歯車装置が生成され得る。しかし、第2の可能性の場合、最適の結果のためには後処理が有利であり得る。これによって、より良い(あまり粗くない)表面が実現される。この種の較正は、上記の第1の可能性に係る方法によって行われ得る。しかし、ホーニングホイールによって、この目的のためにホーニング動作を適用することも可能である。

図4は、ポット状の工作物1を、長手軸Zを通る断面において表す。工作物1は、管状の断面3(ポット壁)および底部4(ポット底)を含む。ダイ歯車装置が管状の断面3に生成されることになっている。上記の第1の可能性が利用され、かつ通常通り円筒状の歯車装置が生成されることになっている場合は、図4に著しく強く誇張して表されるように、管状の断面3の内側を凹面にすることが有利であると分かっている。これは、管状の断面3の内側が円筒状の場合よりも良い結果につながる。上記の第2の可能性の場合にも、そのような設計の管状の断面3が有利であり得る。歯車装置を正確に作製することを可能にするためにアンダーカット5が設けられ、必要とされる長さ全体にわたって歯車装置を生成することができるまで、少なくとも1個の型押工具を工具1に軸方向に挿入することが可能となる。これ以外に、歯車歯が生成されるべき管状の断面の端部のそれぞれにおいて、面取り部3aが設けられる。

図5は、上記の可能性の一方に従って図4に係る工作物1から生成された中空ホイール1aを、長手軸Zを通る断面において表す。歯車装置6は、図示の噛合い深さhおよび図示の噛合い長さLを有する。

特に、ボスが設けられた型押工具を設けてもよい。ボス加工は、特に径方向に設けてもよい。

図6は径方向のボス加工を例示し、上記の第1および/または第2の可能性に係る方法によって螺旋形歯車装置を生成するために有利に利用されるため、(型押工具を通る縦断面に対応する)歯車装置と平行な断面において型押工具2を概略的に例示する。好結果を実現するには、特に型押工具2の凸面(したがって直線ではない)形成を設けることが有利であり得ることが分かった。型押工具2の曲率は、楕円の一部を少なくとも本質的に描き、円は楕円も表わす。図6に表される曲率は、典型的な曲率と比較して、垂直に誇張して表されている。曲率は、作業領域2wの一部を形成する工具ヘッド2kの領域に位置する。

型押工具2上には、歯車装置の範囲と平行な型押工具2の延長部分が示される。これは、傾斜角β(β=0°が該当し得る)の関数で示される。すでに上で示したように、第1の可能性、および場合によっては第2の可能性に係る方法では、歯車装置と平行な少なくとも1個の型押工具の範囲は、歯車装置6の歯間隙長さL/cosβより大きくすべきである。これは、l/cosβ>L/cosβ、それぞれl>Lで表され、ここでlは、軸と平行な型押工具の長さを示し、Lは工作物における軸と平行な噛合い長さを示す。

図7は、初期状態にある、工具収容部11を有する装置を例示するための細部を、工作物の長手軸Zに垂直な断面において表す。この状態では、工作物1はまだ処理されておらず、カウンタホルダ15aは工具収容部11にまだ接していない。

図8は、初期状態にある、工具収容部のない装置を例示するための細部を、工作物の長手軸に垂直な断面において表す。この状態では、工作物1はまだ処理されておらず、工作物1は工具収容部11にまだ接触していない。

ここに描かれた6個の異なる型押工具の代わりに、3個、4個もしくは5個、または必要であれば7個もしくは8個以上を設けてもよい。これはたとえば、歯車装置をどのくらいの深さにするべきか、少なくとも図示の工具ホルダ上のリボルバー状の型押工具の配置における工作物の材料、形状上の事情、特に、工作物内にどのくらいの型押工具を収容することができるかに依存する。

回転して型押工具をたとえば作業位置に導くドラム(図1および図2を参照)を備えたリボルバー状の工具ホルダの代わりに、直線的に(軸Wと平行に)変位させることができる工具ホルダも設けてもよい。たとえばビーム状部分を含むこの種の工具ホルダ上では、型押工具を、それらの長手軸に関して異なる場所に配置してもよい。作業位置に型押工具を入れるための直線および回転動作の組合せも可能であり、その場合、型押工具は、円周上にかつそれらの長手軸座標に関して分布させた工具ホルダ上に配置してもよい。

上記の方法および装置において、作業区域2w(図6参照)にある型押工具は、生成されるべき歯間隙の形状、または型押工具の頭部2kの区域において縮められるその一部に対応する形状を有する。

しかし、作業区域2w(図6参照)にある型押工具の形状は、生成されるべき2つの隣接する歯間隙の形状、または型押工具の頭部の区域において縮められるその一部に対応することも可能である。図9は、対応する方法および対応する装置を概略的に例示する。

図9には、上記の6個の異なる二枚歯の型押工具が設けられ、最も短いもの(図9の21)から最長のもの(図9の26)まで次々に利用される。特に長い歯を有する歯車装置(高伝動)が生成されるべきである場合、かつ/または特に高精度が実現されるべき場合、二枚歯の型押工具の利用が特に有利であり得る。二枚歯の型押工具の場合には、工具ホルダを設計する際に、作業位置にない型押工具が工作物1と(意図せずに)接触しないように特に十分な注意が払われるべきである。

二枚歯の型押工具による方法は、その他の場合、上記のやり方で実施され得る。そこでは、1つの間隔によってのみ回転もされるため、まず型押工具の一方の歯、次いで他方の歯により、2つの連続した歯間隙は互いに2回処理される。

上記の方法では、いずれの時点でも型押工具の最大1つが作業位置にある。振動動作の一期間ごとに、作業位置にある型押工具の、工作物1との正確に1つの相互作用が行われる。したがって、工作物との相互作用は、全く同一の方向、図1および図2では正のx軸の方向のみにおける力効果によってのみ行われる。したがって、この種の方法は、シングルストローク法と見なされ得る。

しかし代替的に、振動動作の期間ごとに、工作物1に対して2つの介入を、作業位置にある型押工具によって行わせるようにすることも可能である。ダブルストローク法とも称され得るこの場合には、通常2個の型押工具が作業位置にあり(他の型押工具は作業位置に導かれているが、一時的にどれも作業位置にはない)、これは典型的に軸Wに関して鏡像位置にある。互いに対向して配置されたこれらの2個の型押工具は、典型的に同じ形状である。したがって、合計N個の型押工具が設けられる場合、これらはM=N/2対の同じ形状の型押工具を形成する。ダブルストローク法の場合には、型押工具の対が次々に作動する。

図10は、M=3である対応する配置の例を表す。型押工具21および21′はそのような対を形成し、型押工具22および22′ならびに型押工具23および23′も同じである。図10に表された状態では、型押工具23がプラスx方向に使用され、型押工具23′がマイナスx方向に使用される。ダブルストローク法では、図1に例示されるように、2個のカウンタホルダ15a,15bを利用してもよい。ダブルストローク法によれば、特に高い製造速度が実現され得る。

さらに、図10に例示される最初に利用される型押工具21,21′,22,22′は(図1および図2のような)一枚歯の型押工具であり、最後に利用される型押工具23,23′は(図9のような)二枚歯の型押工具である。二枚歯の型押工具を最後に利用される型押工具として利用することにより、シングルストローク法においても、あらかじめ一枚歯の工具が利用された場合にも、生成されるべき歯車装置の精度の上昇が実現され得る。

図11〜図16は、一枚歯の型押工具によるシングルストローク法の過程を例示するように機能する。初期状態(図8参照)後、工作物は、(作業位置において径方向に)最も短い作業領域を含む型押工具21によってまず処理される。図11参照。生成されるべきすべての歯の位置は、第2の型押工具22への切換えが行なわれる前に、型押工具21によって型押しをすることによって、一回または数回処理される。その前に、型押工具のうちさらに別の型押工具の、作業位置への交換は行なわれない。次いで工作物1は、型押工具22等によって処理される。このように、最終的に図16において第6かつ最後の型押工具26が利用されるまで、常により長い型押工具が次々に使用される。

このように、多くの連続した個々の型押ステップによって、生成されるべき歯車歯6が生じる。図16参照。

たとえば自動車両のための歯車装置は、内歯車を有する中空ホイールを製造するための上記の方法の利用によって生成され得る。そのような歯車装置は、少なくとも1つの対応するホイールおよび対応する利点からの利益を含む。