一體形成有齒條齒的部件和該部件的成形方法
【專(zhuān)利摘要】一種一體形成有齒條齒的部件(31)，其是使金屬板彎折而形成的，至少兩個(gè)以上的形成面(41～46)能實(shí)現(xiàn)規(guī)定的功能，在位于端部的形成面(41、46)中的至少一個(gè)上，利用沖壓成形以直線狀一體形成有齒條齒(33)。在沖壓成形有該齒條齒的形成面(46)的金屬板的邊緣(51b)上，沿著齒條齒(33)設(shè)置有平板狀的凸緣部(35)，藉此形成齒條齒(33)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一體形成有齒條齒的部件和該部件的成形方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一體形成有齒條齒的部件和該部件的成形方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在殘疾人車(chē)內(nèi)具有輪椅升降機(jī)，該輪椅升降機(jī)通過(guò)使承載有輪椅的平臺(tái)升降、水平滑動(dòng)，使得乘坐人員能夠保持坐在輪椅上的狀態(tài)上下車(chē)。輪椅升降機(jī)具有與車(chē)身連接并實(shí)施升降動(dòng)作的連桿臂，以便使平臺(tái)相對(duì)于設(shè)置在該連桿臂前端的支撐件水平滑動(dòng)。平臺(tái)在其側(cè)面設(shè)有軌道，并且通過(guò)使被支撐件支撐的滾輪嵌入軌道而可滑動(dòng)地由支撐件支撐。此外，在軌道的下側(cè)設(shè)有齒條，并通過(guò)與設(shè)置在支撐件上的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的小齒輪的齒條和小齒輪的嚙合作用而滑動(dòng)。例如，在日本專(zhuān)利特開(kāi)2005-145237號(hào)公報(bào)(文獻(xiàn)I)中公開(kāi)了這種輪椅升降機(jī)水平滑動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
[0003]以往，構(gòu)成輪椅升降機(jī)的水平滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的軌道例如由對(duì)鋁進(jìn)行擠壓成形的部件構(gòu)成，并且在其下側(cè)安裝有作為另外部件的齒條部件。例如，在上述文獻(xiàn)I中，在軌道的下側(cè)設(shè)有向下方敞開(kāi)的斷面U字形的嵌合部，棒狀的齒條部件(齒條桿)嵌入該嵌合部中。以往，雖然嵌入的齒條部件一般來(lái)說(shuō)是通過(guò)切削方棒狀的鋼材而形成齒條齒的，但是，在日本專(zhuān)利特開(kāi)2007-125584號(hào)公報(bào)(文獻(xiàn)2)中，以降低成本為目的提出了一種將細(xì)長(zhǎng)的鋼板沖壓成形為波浪形以在單面上形成齒條齒的齒條部件(齒條桿)。在該文獻(xiàn)2中，在上模中使用了尖銳的齒形模具，在下模中使用了波浪形的模具。并且，首先，在第一沖壓工序中對(duì)鋼板進(jìn)行一定程度沖壓以形成波浪形狀。接著，使該波浪形狀的鋼板上下翻轉(zhuǎn)，在第二沖壓工序中再次進(jìn)行沖壓以完全轉(zhuǎn)印上下模具面的形狀，從而在鋼板的上表面上形成齒條齒。在第一沖壓工序中，使之后形成齒條齒的部分形成厚壁部分，然后通過(guò)第二沖壓工序使該厚壁部分進(jìn)入尖銳的齒形的模具中，從而能高精度地形成齒條齒。此外，在上述文獻(xiàn)2中還公開(kāi)了一種作為安裝凸緣的齒條部件，其在斷面L字形的鋼板的與L字的一邊對(duì)應(yīng)的面上形成有齒條齒，并在與L字的另一邊對(duì)應(yīng)的面上形成有多個(gè)安裝孔。根據(jù)該文獻(xiàn)2，使用相對(duì)的凹凸面的斷面為傾斜的L字形(V字形)的模具，將該模具的L字形的一個(gè)斜面作為用于形成齒條齒的凹凸面，通過(guò)對(duì)鋼板進(jìn)行沖壓，從而在使鋼板以L字形彎曲的同時(shí)，形成齒條齒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]在將齒條部件和軌道部件作為單獨(dú)部件的情況下，在降低成本方面存在局限。因此，本發(fā)明的發(fā)明人設(shè)想，對(duì)鋼板進(jìn)行沖壓加工以一體形成軌道部件和齒條部件。更具體地說(shuō)，進(jìn)行了以下嘗試:將鋼板的一端側(cè)彎曲加工成斷面大體U字狀以形成軌道部分，同時(shí)，使另一端側(cè)朝向與所述U字狀相反方向彎折以便在下端的水平面上形成齒條齒。但是，從確保軌道部分的功能性的觀點(diǎn)出發(fā)，與用于以往的單一功能的齒條部件的鋼板相比，希望使用更硬且更薄的材料。在這種情況下，當(dāng)形成齒條齒時(shí)，直接使用以往的齒條部件的成形方法，在成形時(shí)易于出現(xiàn)從齒形的側(cè)末端發(fā)生龜裂等不良現(xiàn)象而有損于剛性，并且難以高精度地形成齒條齒。由此，希望即使金屬板為硬且薄的材料，也能夠在對(duì)上述金屬板進(jìn)行彎曲加工而形成的兩個(gè)以上的形成面中位于端部的形成面上，確保剛性并高精度地沖壓成形出齒條齒。
[0006]解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
[0007]作為本發(fā)明的一種觀點(diǎn)，一體形成有齒條齒的部件使金屬板彎折而形成，至少兩個(gè)以上的形成面實(shí)現(xiàn)規(guī)定的功能，并且利用沖壓成形在位于末端的形成面中的至少一個(gè)上，以直線狀一體形成齒條齒，在沖壓成形有該齒條齒的形成面中的金屬板的邊緣上，沿所述齒條齒設(shè)置平板狀的凸緣部并形成所述齒條齒。作為一種實(shí)施方式，所述平板狀的凸緣部也可以形成相對(duì)于沖壓成形有所述齒條齒的面形狀彎曲的設(shè)置形式。
[0008]由此，通過(guò)沿齒條齒設(shè)置平板狀的凸緣部，可以提高部件的強(qiáng)度、剛性。此外，由于凸緣部設(shè)置在沿著齒條齒的金屬板的邊緣上來(lái)形成齒條齒，所以在齒條齒的沖壓成形時(shí)，可以在齒條齒的側(cè)端部和凸緣部之間壁連續(xù)并容許金屬板的變形，從而可以緩解齒條齒的側(cè)端部的應(yīng)力集中，即使是薄且硬的金屬板，也可以不產(chǎn)生龜裂而高精度地形成齒條齒，并且可以提高齒條齒的剛性。因此，適用于與沖壓成形有齒條齒的形成面不同的形成面具有與齒條功能不同的功能的部件。其原因在于:即使選擇材質(zhì)時(shí)在不以齒條齒的成形性為重點(diǎn)的情況下，仍可以高精度地形成齒條齒。在優(yōu)選的一種方式中，可以例舉出與沖壓成形有齒條齒的形成面不同的形成面實(shí)現(xiàn)軌道功能的構(gòu)件。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為整體立體圖，其顯示了用于實(shí)施本發(fā)明的第一方式的具有軌道/齒條一體部件的殘疾人車(chē)的輪椅升降機(jī)。
[0010]圖2是圖1所示的輪椅升降機(jī)的側(cè)面圖，其示意性地顯示了該輪椅升降機(jī)的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0011]圖3是圖2所示的輪椅升降機(jī)的II1-1II線的斷面圖。
[0012]圖4是放大表示第一方式的軌道/齒條一體部件的第六形成面部分的立體圖。
[0013]圖5是圖4所示的軌道/齒條一體部件的V-V線斷面圖。
[0014]圖6是沿圖5所示的軌道/齒條一體部件的VI方向觀察的向視圖。
[0015]圖7是從端面觀察作為材料的鋼板來(lái)說(shuō)明制造第一方式的軌道/齒條一體部件中的彎曲加工作業(yè)的圖。
[0016]圖8是在制造第一方式的軌道/齒條一體部件中形成齒條齒的沖壓成形作業(yè)的第二沖壓工序中使用的下模的立體圖。
[0017]圖9A是沿圖8所示的下模的IXA方向觀察的向視圖。
[0018]圖9B與圖8所示的下模的IXB-1XB線斷面對(duì)應(yīng)，顯示了在制造第一方式的軌道/齒條一體部件中形成齒條齒的沖壓成形作業(yè)的第二沖壓工序中使用的模具的斷面。
[0019]圖10與圖9A所示的下模的Y-Y線斷面對(duì)應(yīng)，顯示了在制造第一方式的軌道/齒條一體部件中形成齒條齒的沖壓成形作業(yè)的第二沖壓工序中使用的模具的斷面。
[0020]圖1lA-圖1lB是說(shuō)明制造第一方式的軌道/齒條一體部件中形成齒條齒的沖壓成形作業(yè)的第一沖壓工序的視圖，其與圖9A所示的下模的X-X線斷面對(duì)應(yīng)地顯示了模具的斷面。
[0021]圖12A—圖12B是說(shuō)明制造第一方式的軌道/齒條一體部件中形成齒條齒的沖壓成形作業(yè)的第二沖壓工序的視圖，其與圖9A所示的下模的X-X線斷面對(duì)應(yīng)地顯示了模具的斷面。
[0022]圖13A-圖13F示意性地表示了制造第一方式的軌道/齒條一體部件的步驟的一個(gè)例子，其是表示從端面觀察作為材料的鋼板的視圖。
[0023]圖14與圖3對(duì)應(yīng)地顯示了用于實(shí)施本發(fā)明的第二方式的軌道/齒條一體部件的斷面。
[0024]圖15與圖5對(duì)應(yīng)地顯示了第二方式的軌道/齒條一體部件的斷面。
[0025]圖16A-圖16F示意性地顯示了制造第二方式的軌道/齒條一體部件的步驟的一個(gè)例子，其是從端面觀察作為材料的鋼板的視圖。
[0026]圖17是在制造第二方式的軌道/齒條一體部件中形成齒條齒的沖壓成形作業(yè)中使用的下模的立體圖。
[0027]圖18與圖17所示的下模的XVII1-XVIII線斷面對(duì)應(yīng)地，顯示了在制造第二方式的軌道/齒條一體部件中形成齒條齒的沖壓成形作業(yè)中使用的模具的斷面。
【具體實(shí)施方式】
[0028][第一方式]
[0029]參照附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的第一方式進(jìn)行說(shuō)明。如圖3所示，本實(shí)施方式的部件31是兼具有軌道功能(軌道部23)和齒條功能(齒條部25)這兩種功能的部件的一個(gè)例子，以下，稱(chēng)為軌道/齒條一體部件。在圖1所示的設(shè)置于殘疾人車(chē)C上的輪椅升降機(jī)11中，上述軌道/齒條一體部件31是使平臺(tái)13水平滑動(dòng)的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)21的一個(gè)結(jié)構(gòu)部件。在對(duì)軌道/齒條一體部件31進(jìn)行說(shuō)明之前，先對(duì)輪椅升降機(jī)11和滑動(dòng)機(jī)構(gòu)21的概況進(jìn)行說(shuō)明。另外，圖中的前后左右和上下對(duì)應(yīng)于具有圖1所示的輪椅升降機(jī)11的殘疾人車(chē)C的前后左右和上下。
[0030][輪椅升降機(jī)的概況]
[0031]如圖1所示，輪椅升降機(jī)11設(shè)置在廂式殘疾人車(chē)C的后部，并通過(guò)使承載有輪椅K的平臺(tái)13升降并向車(chē)廂內(nèi)外側(cè)向、即前后方向水平滑動(dòng)，從而使乘坐人員能夠保持坐在輪椅K上的狀態(tài)通過(guò)后側(cè)開(kāi)口部H進(jìn)行上下車(chē)。在輪椅升降機(jī)11中，平臺(tái)13按順序通過(guò)左右一對(duì)保持件15、支撐臂17、轉(zhuǎn)動(dòng)臂19固定在車(chē)廂底板FL上。平臺(tái)13由保持件15支撐成通過(guò)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)21可水平滑動(dòng)。支撐臂17從保持件15立起延伸，其前端與轉(zhuǎn)動(dòng)臂19的前端連接。轉(zhuǎn)動(dòng)臂19的基端可轉(zhuǎn)動(dòng)地與車(chē)廂底板FL連接。轉(zhuǎn)動(dòng)臂19的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作和轉(zhuǎn)動(dòng)臂19與支撐臂17的連接結(jié)構(gòu)由內(nèi)置于轉(zhuǎn)動(dòng)臂19的四連桿機(jī)構(gòu)(省略圖示)實(shí)現(xiàn)，利用該四連桿機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)臂19能夠不改變支撐臂17的角度而轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，如果使轉(zhuǎn)動(dòng)臂19轉(zhuǎn)動(dòng)，則其前端上下變位，支撐臂17、保持件15和平臺(tái)13在不改變它們的角度的情況下上下變位。由此，平臺(tái)13保持水平狀態(tài)地升降。
[0032][滑動(dòng)機(jī)構(gòu)]
[0033]如圖2和圖3所示，可以前后水平滑動(dòng)地將平臺(tái)13支撐在保持件15上的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)21以設(shè)置在平臺(tái)13的側(cè)部的軌道部23和齒條部25、被保持件15支撐的支撐滾輪27和小齒輪29以及用于使小齒輪29旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)29m(參見(jiàn)圖3)為主體。
[0034]軌道部23為在平臺(tái)13的側(cè)面向外側(cè)敞開(kāi)的斷面大體U字形，并且如圖2所示，沿滑動(dòng)方向(前后方向)遍布平臺(tái)13的大體全長(zhǎng)設(shè)置。如圖3所示，支撐滾輪27被從保持件15沿與軌道部23正交的方向延伸的轉(zhuǎn)軸支撐并嵌入軌道部23的內(nèi)側(cè)，并且以能夠沿軌道部23滾動(dòng)的狀態(tài)支撐平臺(tái)13。S卩，平臺(tái)13以能夠通過(guò)支撐滾輪27的滾動(dòng)順暢水平滑動(dòng)的狀態(tài)被支撐在支撐滾輪27上。
[0035]如圖2所示，齒條部25沿滑動(dòng)方向(前后方向)在平臺(tái)13的大體全長(zhǎng)范圍內(nèi)設(shè)置在軌道部23的下方。在保持件15上設(shè)有小齒輪29，該小齒輪29與齒條部25嚙合，并利用電動(dòng)機(jī)29m的驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。如果通過(guò)電動(dòng)機(jī)29m (參見(jiàn)圖3)使小齒輪29轉(zhuǎn)動(dòng)，則通過(guò)齒條部25和小齒輪29的嚙合作用，能使平臺(tái)13水平滑動(dòng)。
[0036][軌道/齒條一體部件]
[0037]在本實(shí)施方式中，上述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)21的軌道部23和齒條部25利用軌道/齒條一體部件31構(gòu)成一個(gè)部件。軌道/齒條一體部件31由鋼板(熱軋鋼板SPH590，2.3t)構(gòu)成。軌道/齒條一體部件31具有多個(gè)形成面41、42、43、44、45、46，這些形成面是通過(guò)使未加工的鋼板沿軌道部23和齒條部25的長(zhǎng)邊方向彎折而形成的。在本說(shuō)明書(shū)中，為了便于說(shuō)明，以圖3所示的軌道/齒條一體部件31的斷面觀察，從鋼板上側(cè)的一端按順序稱(chēng)為第一形成面41?第六形成面46。第二形成面42、第三形成面43、第四形成面44配置成向外側(cè)敞開(kāi)的U字狀，第一形成面41從與該U字的上側(cè)前端對(duì)應(yīng)的第二形成面42的端部向下方垂下。由第一形成面41、第二形成面42、第三形成面43、第四形成面44這四個(gè)面構(gòu)成軌道部23。并且，隔著從與構(gòu)成軌道部23的U字的下側(cè)前端對(duì)應(yīng)的第四形成面44的端部向下方彎折而垂直的第五形成面45，配置有朝向內(nèi)側(cè)延伸的水平的第六形成面46。在第六形成面46的下表面上形成有與小齒輪29嚙合的齒條齒33，由此構(gòu)成齒條部25。
[0038]如圖4?圖6等所示，在第六形成面46上，在鋼板的端部即邊緣51b上設(shè)有平板狀的凸緣部35而形成齒條齒33。在第六形成面46上，以從劃分第五形成面45的彎曲端部47到凸緣部35的寬度，在該軌道/齒條一體部件31的大體全長(zhǎng)范圍內(nèi)形成齒條齒33。齒條齒33通過(guò)沖壓成形形成，凸緣部35保持未加工的鋼板的平板形狀。凸緣部35在齒條齒33的側(cè)面沿第六形成面46的面形狀水平延伸，并從齒條齒33的端部平緩地傾斜以便在凸緣部35形成連續(xù)狀態(tài)。
[0039]當(dāng)制造軌道/齒條一體部件31時(shí)，大體進(jìn)行以下兩步作業(yè)，即:為了形成第一形成面41?第六形成面46而進(jìn)行彎曲加工的沖壓成形作業(yè)；以及通過(guò)由上下模具夾持沖壓形成齒條齒33的沖壓成形作業(yè)。在彎曲加工過(guò)程中，例如，如圖7所示，可以采用所謂的V彎曲加工，即，利用前端以斷面V字形變窄的沖壓機(jī)63沖壓放置在具有斷面V字形的凹部61a的模具61上的鋼板51，以便如圖中雙點(diǎn)劃線所示，在鋼板51的一個(gè)部位上形成彎曲角。
[0040]如圖12B所示，在齒條齒33的形成作業(yè)中，一邊通過(guò)由上下模具81夾持鋼板51并進(jìn)行沖壓的沖壓成形，使鋼板51形成波浪形，一邊使其單面形成作為目標(biāo)的齒形形狀的齒條齒33。此時(shí)，還同時(shí)設(shè)置凸緣部35。當(dāng)沖壓鋼板51以形成齒條齒33時(shí)，在不對(duì)鋼板51施加從正反面兩方?jīng)_壓的夾持力的情況下，保持鋼板51的平板形狀，從而形成凸緣部35。由于不對(duì)凸緣部35施加夾持力，所以通過(guò)在齒條齒33的側(cè)端部使凸緣部35與壁融合并變形，可以不產(chǎn)生龜裂而高精度地形成尖銳的齒形。
[0041]圖8和圖9A顯示了在齒條齒33的形成作業(yè)中使用的模具81的下模85。在下模85設(shè)有:與形成齒條齒33相關(guān)的凹凸形成部位87 ；以及與用于設(shè)置凸緣部35相關(guān)的凸緣部設(shè)定用部位89。如圖12B所示，凹凸形成部位87為與上模83協(xié)同動(dòng)作以使鋼板51形成波浪形并在其單面上形成齒條齒33的部位，其為使鋼板51形成波浪狀的凹部85a和凸部85b重復(fù)而成的凹凸形狀。如圖8和圖9A所示，凸緣部設(shè)定用部位89設(shè)置在凹凸形成部位87的一側(cè)。凸緣部設(shè)定用部位89是凹凸形成部位87的凸部85b局部缺口的形狀。凸緣部設(shè)定用部位89的凸部89b由上表面水平的水平部89c以及斜面部89d構(gòu)成，其中，所述水平部89c的高度為凹凸形成部位87的凸部85b的一半左右，所述斜面部89d在該水平部89c和凹凸形成部位87的凸部85b之間傾斜。凸緣部設(shè)定用部位89的凹部89a的深度與凹凸形成部位87的凹部85a相同，并以與凹凸形成部位87的凹部85a無(wú)高度差的方式相連。如圖12B和圖10等所示，除了細(xì)節(jié)部分以外，上模83的形狀大體為使下模85上下翻轉(zhuǎn)的重復(fù)凹凸的形狀，并且與下模85的凹形相對(duì)設(shè)置凸形，與下模85的凸形相對(duì)設(shè)置凹形。在上模83上且在與下模85對(duì)應(yīng)的位置處形成有凹凸形成部位86 (參見(jiàn)圖12B)和凸緣部設(shè)定用部位88 (參見(jiàn)圖9B和圖10)。上模83的凸緣部設(shè)定用部位88的形狀也與下模85同樣，凹凸形成部位86的凸部83b局部缺口，凸緣部設(shè)定用部位88的凸部88b由下表面水平的水平部88c和斜面部88d構(gòu)成，其中，所述水平部88c的高度為凹凸形成部位86的凸部83b的一半左右，所述斜面部88d在該水平部88c和凹凸形成部位86的凸部83b之間傾斜。即使在將鋼板51放置在下模85上且使上模83完全合模的情況下，上下的凸緣部設(shè)定用部位88、89的水平部88c、89c仍能達(dá)到不會(huì)施加從上下方向雙方對(duì)鋼板51進(jìn)行沖壓的夾持力的高度。
[0042]在齒條齒33的形成作業(yè)中，如圖9A中雙點(diǎn)劃線所示，將鋼板51以其邊緣51b位于凸緣部設(shè)定用部位89 —側(cè)的方式放置在下模85上并進(jìn)行沖壓(參見(jiàn)圖9B)。此處，如后所述，至少將未加工的鋼板51的形成齒條齒33的第六形成面46彎折成與其他面區(qū)分的形成面。對(duì)于其彎曲方向側(cè)的模具而言，凹凸形成部位的端部到達(dá)彎折端部附近，對(duì)于與彎曲方向相反一側(cè)的模具而言，凹凸形成部位的端部越過(guò)彎折端部47而延伸。如圖9A和圖9B所示，當(dāng)以其他面向下垂下的方式將鋼板51放置在下模85上時(shí)，下模85的凹凸形成部位87的端部到達(dá)彎折端部47附近，上模83的凹凸形成部位86的端部越過(guò)彎折端部47而延伸。通過(guò)沖壓，如圖12B所示，利用凹凸形成部位86、87，鋼板51相對(duì)于未加工的平板形狀以上下起伏的方式變形并形成波浪形。此外，在鋼板51與凹凸形成部位86、87對(duì)應(yīng)部分的該鋼板51的邊緣51b —側(cè)的端部53c ((參見(jiàn)圖9A)，即在齒條齒33的側(cè)端部的部分)，在不由上下的斜面部88d、89d施加夾持力的情況下，從上側(cè)或下側(cè)對(duì)其沖壓，由此限制波浪形的振幅，從而可以在其前端的上下的凸緣部設(shè)定用部位88、89之間可靠地設(shè)置平板狀的凸緣部35 (參見(jiàn)圖9B和圖10)。
[0043]當(dāng)對(duì)齒條齒33進(jìn)行沖壓成形時(shí)，優(yōu)選的是，通過(guò)多次沖壓，使鋼板51從平緩的波浪形狀階段性地變形為最終目標(biāo)的尖銳的齒形形狀。在圖11和圖12中顯示了使鋼板51階段性變形而形成齒條齒33的工序的一個(gè)例子，并且表示了在圖中的鋼板51的上表面上形成齒條齒33的過(guò)程。形成該齒條齒33的工序經(jīng)使用不同的兩套模具71 (圖11)、81 (圖12)的第一沖壓工序和第二沖壓工序這兩個(gè)階段的沖壓作業(yè)工序而形成齒條齒33。在第一沖壓工序中使鋼板51變形為起伏較平緩的波浪形，在第二沖壓工序中使由第一沖壓工序形成的波浪形的凹凸增幅并使單面變形為較尖銳的齒形。另外，雖然已經(jīng)說(shuō)明了結(jié)構(gòu)概況的上述模具81是在第二沖壓工序中使用的模具81，但是在第一沖壓工序中使用的模具71同樣也具有凹凸形成部位和凸緣部設(shè)定用部位。
[0044]如圖12所示，關(guān)于第二沖壓工序中使用的模具81的凹凸形成部位86、87，上模83為與作為目標(biāo)的齒條齒33的形狀對(duì)應(yīng)的凹凸重復(fù)形狀，凸部83b具有曲線的頂點(diǎn)，凹部83a具有與齒條齒33頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平面的底部。如圖11所示，在第一沖壓工序中使用的模具71的凹凸形成部位76、77是上下均以曲線狀凹凸的波浪形，波浪形的頂點(diǎn)的間隔與在第二沖壓工序中使用的模具81—致，但是凹凸的緩急不同。與在第二沖壓工序中使用的上模83的凸部83b相比，在第一沖壓工序中使用的上模73的凸部73b是尖銳的山形，相對(duì)于此，與在第二沖壓工序使用的上模83的凹部83a相比，凹部73a以寬度較寬的方式平緩彎曲。如果與相對(duì)的上模73的凹部73a的凹形狀的平緩彎曲程度相比，則在第一沖壓工序中使用的下模75的凸部75b的彎曲程度尖銳，但是與在第二沖壓工序中使用的下模85的凸部85b相比，為平緩的山形，相對(duì)于此，與在第二沖壓工序中使用的下模85的凹部85a相比，凹部75a形成為尖銳的谷形。
[0045]在第一沖壓工序中，首先，如圖1IA所示，將未加工的鋼板51放置在下模75上，使上模73下降來(lái)對(duì)鋼板51進(jìn)行沖壓。由此，在上模73和下模75之間使鋼板51逐漸以波浪形變形。此處，由于相對(duì)于下模75的凸部75b的山形的彎曲形狀，相對(duì)的凹部75a的彎曲形狀平緩且寬度較寬，所以，如圖1IB所示，與其他部分相比，最終形成齒條齒33的鋼板51的凸?fàn)畈糠?1a形成厚壁。在第一沖壓工序中，在鋼板51上形成厚壁的凸?fàn)畈糠?1a，并且只要形成不產(chǎn)生龜裂等損傷的范圍程度的波浪形即可，上模73和下模75的模具形狀無(wú)需沖壓到完全轉(zhuǎn)印到鋼板51上為止。
[0046]如圖12A所示，在第二沖壓工序中，在使由第一沖壓工序得到的波浪形的鋼板51的波浪形形狀的凹凸和下模85的波浪形形狀的凹凸位置一致的狀態(tài)下，將鋼板51放置在下模85上并使上模83下降來(lái)沖壓波浪形的鋼板51。在第二沖壓工序中，沖壓到上模83和下模85的模具形狀轉(zhuǎn)印至鋼板51上為止(參見(jiàn)圖12B)。通過(guò)使波浪形的鋼板51的厚壁的凸?fàn)畈糠?1a被更尖銳的上模83的凹部83a和下模85的凸部85b夾持，并且使壁向上方避讓而容許變形來(lái)填充凹部83a，從而可以高精度地形成具有一定高度的齒條齒33。
[0047]當(dāng)通過(guò)上述彎曲加工作業(yè)和形成上述齒條齒33的沖壓成形作業(yè)制造軌道/齒條一體部件31時(shí)，在對(duì)齒條齒33進(jìn)行沖壓成形之前，彎折未加工的鋼板51而至少將形成齒條齒33的第六形成面46形成為區(qū)別其他面的形成面。即，在第六形成面46上形成齒條齒33，該第六形成面46利用彎折形成與其他面不同的面。
[0048]雖然不必限定利用上述彎曲加工作業(yè)和形成上述齒條齒33的沖壓成形作業(yè)來(lái)制造軌道/齒條一體部件31的步驟，但是，作為優(yōu)選的制造步驟的一個(gè)例子，具有圖13示意性所示的步驟。在圖中，與上述工序中的彎曲加工的位置和彎曲方向?qū)?yīng)而示意性地表示了沖壓機(jī)63。
[0049]在第一工序中，在圖13A中，如沖壓機(jī)63 (I)所示，在使作為材料的鋼板51彎折后，形成齒條齒33的第六形成面46區(qū)分于其他面。即，此后對(duì)形成第六形成面46和第五形成面45之間的邊界的位置進(jìn)行彎曲加工。并且，如沖壓機(jī)63(2)所示，此后對(duì)形成第四形成面44和第五形成面45之間的邊界的位置進(jìn)行彎曲加工。藉此，第六形成面46位于以曲柄狀彎曲的鋼板51的一端，所以，當(dāng)在下一步的第二工序中形成齒條齒33時(shí)容易進(jìn)行作業(yè)。
[0050]在第二工序中，如圖13B所示，利用形成上述齒條齒33的沖壓作業(yè)，在第六形成面46上形成齒條齒33。此時(shí)，通過(guò)殘留不對(duì)鋼板51的邊緣51b作用夾持力的部分，能一邊設(shè)置凸緣部35 —邊形成齒條齒33。
[0051]在第三工序中，在圖13(:中，如沖壓機(jī)63(3)所示，對(duì)構(gòu)成第一形成面41和第二形成面42的邊界的位置進(jìn)行彎曲加工以劃分第一形成面41，其中，上述第一形成面41處于與形成齒條齒33的第六形成面46相反的一端。
[0052]在第四工序中，在圖130中，如沖壓機(jī)63(4)所示，對(duì)第二形成面42和第三形成面43之間的邊界的位置進(jìn)行彎曲加工以劃分第二形成面42。由此，最終形成構(gòu)成軌道部23的大體U字狀的部位23a。
[0053]在第五工序中，在圖13E*^WSW63(5)所示，對(duì)構(gòu)成第三形成面43和第四形成面44之間的邊界的位置進(jìn)行彎曲加工。由此，如圖13F所示，軌道部23和齒條部25上下排列配置而形成軌道/齒條一體部件31。
[0054]如上所述，軌道/齒條一體部件31兼具有軌道部23和齒條部25的完全不同的功能，從而可以減少部件數(shù)量。此外，由于對(duì)一塊鋼板進(jìn)行沖壓加工，所以能夠以較低的成本進(jìn)行制造。此處，當(dāng)對(duì)齒條齒33進(jìn)行沖壓成形時(shí)，通過(guò)不對(duì)沿齒條齒33延伸的鋼板的邊緣進(jìn)行沖壓來(lái)設(shè)置平板狀的凸緣部35，這樣，即使將較薄且硬的鋼板作為材料，也可以防止從齒條齒33的側(cè)端部產(chǎn)生龜裂，從而可以高精度地形成齒條齒33，并且可以利用凸緣部35來(lái)加強(qiáng)齒條齒33。根據(jù)上 述軌道/齒條一體部件31，通過(guò)選擇較薄且硬的鋼板作為材料，可以確保軌道部23的功能性和成形性，并且可以高精度地形成齒條齒33，從而能夠利用沖壓加工一體成形軌道部23和齒條部25。此外，由于齒條齒33的側(cè)端部易于變形，阻礙變形的力較小，所以還可以提高模具的耐久性。
[0055][第二方式]
[0056]下面，參照?qǐng)D14~圖18對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的第二方式進(jìn)行說(shuō)明。在第二方式中，對(duì)于無(wú)需從上述第一方式特別改變的部分，在圖中以相同的附圖標(biāo)記表示，并省略了詳細(xì)說(shuō)明。
[0057]如圖14和圖15所示，在本實(shí)施方式的軌道/齒條一體部件91中，設(shè)置在第六形成面46上的凸緣部93的配置形式與上述第一方式不同。雖然凸緣部93與上述第一方式的相同點(diǎn)在于仍保持未加工的鋼板的平板形狀，但是相對(duì)于第六形成面46的形成齒條齒33的表面形狀彎曲。凸緣部93在第六形成面46上相對(duì)于形成齒條齒33的下表面?zhèn)却篌w
呈直角彎曲。
[0058]作為形成這種軌道/齒條一體部件91的優(yōu)選的制造步驟的一個(gè)例子，具有圖16中示意性所示的步驟。首先，在圖16A所示的第一工序中，如沖壓機(jī)63(1)、沖壓機(jī)63(0)示意性所示，使作為材料的鋼板51彎曲，此后使形成齒條齒33的第六形成面46區(qū)別于其他面，同時(shí)，使構(gòu)成與其他面的邊界的第六形成面46的彎折端的相反一端，即鋼板51的邊緣51b彎曲，從而形成凸緣部93。此外，如沖壓機(jī)63(2)所示，此后對(duì)構(gòu)成第四形成面44和第五形成面45之間的邊界的位置也實(shí)施彎曲加工。接著，在圖16B所示的第二工序中，對(duì)第六形成面46進(jìn)行沖壓，使鋼板51形成波浪形并在其單面上形成齒條齒33。如圖17所示，此處適于使用的模具的下模105是凹部105a和凸部105b沿長(zhǎng)邊方向重復(fù)出現(xiàn)的凹凸形狀，該凹凸形狀沿整個(gè)寬度范圍形成。上模103是大致使下模105上下翻轉(zhuǎn)的凹凸重復(fù)的形狀，并且是與作為目標(biāo)的齒形對(duì)應(yīng)的凹凸形狀。相對(duì)于下模105的凹部105a配置上模103的凸部103b，相對(duì)于下模105的凸形配置上模103的凹形。如圖18所示，下模105和上模103的寬度方向位置偏移設(shè)置。下模105從劃分第六形成面46和其他面的彎折端部47開(kāi)始延伸至越過(guò)凸緣部93。上模103從凸緣部93開(kāi)始延伸至越過(guò)彎折端部47。在沖壓成形齒條齒33之后，可以與上述第一方式同樣，經(jīng)圖16C?圖16E所示的第三工序?第五工序，成形出圖16F所示的軌道/齒條一體部件91。
[0059]雖然參照上述特定的結(jié)構(gòu)，對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行不脫離本發(fā)明目的的多種替換、改進(jìn)、變化，這是不言自明的。因此，本發(fā)明的實(shí)施方式應(yīng)包含不脫離權(quán)利要求的思想和目的的全部替換、改進(jìn)和變化。
【權(quán)利要求】
1.一種一體形成有齒條齒的部件，其特征在于， 其是使金屬板彎折而形成的，至少兩個(gè)以上的形成面能實(shí)現(xiàn)規(guī)定的功能，并且利用沖壓成形在位于末端的形成面中的至少一個(gè)上以直線狀一體形成有齒條齒， 在沖壓成形有該齒條齒的形成面的金屬板的邊緣上，沿著所述齒條齒設(shè)有平板狀的凸緣部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體形成有齒條齒的部件，其特征在于， 沖壓成形有所述齒條齒的形成面具有表面和背面彼此不同的凹凸形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體形成有齒條齒的部件，其特征在于， 在沖壓成形有所述齒條齒的形成面上，在各所述齒條齒的端部上形成有一邊傾斜一邊向所述凸緣部下降的斜面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的一體形成有齒條齒的部件，其特征在于， 平板狀的所述凸緣部采用相對(duì)于沖壓成形有所述齒條齒的面形狀而彎曲的設(shè)置形式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的一體形成有齒條齒的部件,其特征在于， 與沖壓成形有所述齒條齒的形成面不同的形成面形成為導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌能夠?qū)崿F(xiàn)引導(dǎo)該部件的滑動(dòng)移動(dòng)的功能。
6.—種在部件上一體形成齒條齒的方法,其特征在于,具有: 形成對(duì)平板狀的金屬板進(jìn)行彎曲加工而劃分出的形成面的工序；以及使用上模和下模并利用沖壓成形而在彎曲加工后的所述金屬板上形成所述齒條齒的工序， 在形成所述齒條齒的工序中， 所述齒條齒以直線狀一體形成在位于末端的形成面的至少一個(gè)上， 經(jīng)形成所述形成面的工序和形成所述齒條齒的工序，在沖壓成形有齒條齒的形成面的金屬板的邊緣上，沿著所述齒條齒形成有平板狀的凸緣部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的在部件上一體形成齒條齒的方法，其特征在于， 在形成所述齒條齒的工序中使用的所述上模和下模具有彼此不同形狀的凹凸形成部位。
【文檔編號(hào)】B21D35/00GK103826770SQ201280036496
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月5日
【發(fā)明者】加藤久佳, 堀口賢治, 仲良史 申請(qǐng)人:豐田車(chē)體株式會(huì)社, 株式會(huì)社綠技研