(57)【要約】【課題】本発明は自動車トランスミッション等に使用される遊星歯車機構のキャリアを構成するキャリアプレートに関し、板材からのプレス成形品であるにも関らず板材の肉厚や脚部幅を維持しつつ焼結品に勝るとも劣らない高剛性化を実現させることを目的とする。【解決手段】キャリアは夫々が板材のプレス品であるキャリアベース１０とキャリアプレート１２との溶接構造をなし、キャリアプレート１２は基部１４と脚部１６からなり、脚部１６はキャリアベース１０に向けて曲折される。基部１４は脚部１６との接続部にキャリアプレート側へ向けての凹部１８を有し、脚部１６は凹部１８の底壁面１８Ａから延出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアベースに固定されて遊星歯車機構のキャリアを構成する板材のプレス成形品であるキャリアプレートであって、キャリアプレートは基部と該基部の外周縁においてキャリアベースに向けて曲折された脚部とを備え、前記基部は脚部との接続部位にキャリアプレート側へ向けての凹部を有し、前記脚部は前記凹部の底壁面から延出され、かつ前記底壁面は基部から脚部に向け実質的に一定傾斜角度で延びており、前記凹部は、円周方向に離間して対向した一対の実質的に三角形状の側壁面を有するキャリアプレート。
【請求項２】
請求項２に記載の発明において、前記基部はその外径を実質的に維持しつつ脚部に接続するキャリアプレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は自動車トランスミッション等に使用される遊星歯車機構のキャリアを構成するキャリアプレートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車トランスミッション等に使用される遊星歯車機構のキャリヤとしてキャリアベースとキャリアプレートとから構成されたものがある。キャリアプレートは円周方向に等間隔に離間した脚部を備え、脚部がキャリアベースに溶接固定される。そのため、円周方向に離間する空間部がキャリアプレートとキャリアベースとの対向面間に形成され、この空間部がピニオンギヤの収納部を構成している。キャリアプレートとして金属板材からのプレス成形品のものがあるが、この場合、板材より、プレス加工によりキャリアプレートの基部となる円板状部とキャリアプレートの脚部となる半径方向張出し部とからなる中間素材を打ち抜き、中間素材におる半径方向張出し部をプレス曲げすることで脚部とする。そのままの曲げでは脚部からの移行部で基部の平面が出し難いため、中間素材における半径方向張出し部への移行部位において該周面に切欠部を設け、曲げ加工による影響を遮断するようにしている（特許文献１）。
【０００３】
また、キャリアプレートとして焼結品によるものもある（特許文献２）。焼結品のキャリアプレートの場合はその基部をキャリアベースに接続する脚部は十分な剛性を持たせるべく円周方向のみならず半径方向にも相当大きな寸法を持つように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３０００８４号公報
【特許文献２】特開平７−２０８５８５号公報
【特許文献３】特願２０１１−０９９５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プレス成形品としての切欠部の存在は必然的に円周方向における曲げ剛性の降下要因であり、トルクアップ等の要求仕様との関係では円周方向における脚部の寸法を大きくしたり、板材の肉厚を大きくことで剛性を上げる対策をとるとすると、そのままのサイズではレイアウト上ピニオンギヤの収納ができない等の問題があり、大型化せざるを得ないことがありまた重量が嵩むことになるため、省スペース化や軽量化の要求を満たすことができない。
【０００６】
また、プレス成形品として脚部との接続部位においてキャリアプレートに段差を形成したものがあり（特許文献３）、段差により円周方向に対向したリブが形成され、小型であるも強度的に優れている利点があるが、プレス加工する場合、必要な高さの段差が得るための絞り代を得るのが困難であり、小型化が困難である問題点があった。
【０００７】
他方、焼結品の場合は剛性上は全く問題がないが、コスト的にはプレス品と比較して相当な不利である。
【０００８】
この発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、板材からのプレス成形品であるにも関らず板材の肉厚や脚部幅を維持しつつ焼結品とほぼ同等の高剛性化を実現させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明によれば、キャリアベースに固定されて遊星歯車機構のキャリアを構成する板材のプレス成形品であるキャリアプレートであって、キャリアプレートは基部と該基部の外周縁においてキャリアベースに向けて曲折された脚部とを備え、前記基部は脚部との接続部位にキャリアプレート側へ向けての凹部を有し、前記脚部は前記凹部の底壁面から延出され、かつ前記底壁面は基部から脚部に向け実質的に一定傾斜角度で延びており、前記凹部は、円周方向に離間して対向した一対の実質的に三角形状の側壁面を有するキャリアプレートが提供される。
【００１０】
また、前記基部はその外径を実質的に維持しつつ脚部に接続するように構成することができる。即ち、基部と脚部との間に切欠を有さず又は実質的に有さない。
【００１１】
そして、本発明のキャリアプレートのプレス成形方法にあっては、板材より、プレス加工によりキャリアプレートの基部となる円板状部とキャリアプレートの脚部となる半径方向張出し部とからなる中間素材をカット成形し、中間素材における前記円板状部の外周部における半径方向張出し部との接続部位に凹部をプレス成形し、その後、凹部から延びる中間素材の延出部位をプレス曲げすることによりキャリアプレートに成形する。
【発明の効果】
【００１２】
キャリアプレートの基部外周における脚部の延出部位に凹部をプレス成形していることにより、凹部を構成する円周方向に離間する三角形状の側壁面がリブとなり、また脚部は凹部の底壁面から延出している構成と相俟って周方向におけるキャリアプレートの剛性を高めることができる。そのため、肉厚を薄くしたり脚部の幅を狭くしても必要な剛性を確保することができ、ピニオンギヤなどのレイアウトの自由度が高められまた多くの車種への適用の可能性を広げることができ、部品重量の削減を期することができる。
【００１３】
更に、凹部は円周方向に離間した側壁と基部からキャリアベース側に曲折した底壁とから成るため、プレス加工における絞り代が少なくてすみ、プレス加工が容易であり、三角形状のリブにより必要な強度の確保も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１はこの発明のキャリアプレートを備えた遊星歯車キャリアの斜視図である。
【図２】図２は図１のII−II線に沿って表される矢視断面図である。
【図３】図３は図１のキャリアプレートを得るためのプレス品である中間素材の平面図である。
【図４】図４は図３のIV−IV線に沿った矢視断面図であり、中間素材から図１のキャリアプレートをプレス加工する際の工程（イ）（ロ）（ハ）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この発明の遊星歯車用キャリアは自動車の自動変速機などに使用されるもので、図１はその一例を斜視図にて示す。遊星歯車用キャリアはキャリアベース１０とキャリアプレート１２とからなり、キャリアベース１０とキャリアプレート１２は所定の肉厚の板材よりプレス加工により形成され、溶接等の接合によりキャリアとして一体化される。キャリアベース１０は中心に遊星歯車機構の中心軸（図示しない）が挿通される中心孔１０´を備え、外周には歯部10-1を形成している。この実施形態のキャリアはキャリアベース１０の外周部の歯部10-1をその外側に設けられる図示しないクラッチドラムの内歯（スプライン）に噛合させるタイプのものであるが、本発明はこのタイプに限らず、キャリアベース自体を外周部が筒状に張出したドラム形状としたものにも勿論適用可能である。キャリアプレート１２は中心孔１２´を備え、環状円板としての基部１４と、この基部１４の外周面からキャリアベース１０に向けて曲折された３本の脚部１６とを備える。３本の脚部１６に対向した位置において、キャリアベース１０は３個の弓状孔２０を形成し、夫々の弓状孔２０に対応の脚部１６が挿入され、この挿入部が溶接され、キャリアベースとキャリアプレートとがキャリアとして組立られる。この組み立て状態において、キャリアベース１０とキャリアプレート１２との間は３本の脚部１６により円周方向に３個の空間に分けられ、各空間がそれぞれピニオンギヤ（図示せず）の収納空間となり、ピニオンギヤはキャリアベース１０とキャリアプレート１２間に軸支される。この実施形態においてはピニオンギヤは所謂ダブルギヤ構成のものであり、各ピニオンギヤ収納空間に互いに噛合するヘリカルギヤ形態のピニオンギヤが装着されるものであり、そのため、キャリアベース１０とキャリアプレート１２との間には対向するピニオン軸支持孔が10A, 12A; 10B, 12Bのように各ピニオンギヤ収納空間毎に２対設けられる。このキャリアベース１０及びキャリアプレート１２に形成されるピニオン軸支持孔10A, 12A; 10B, 12Bによりピニオンの支持軸の挿通支持を行う。この実施形態においては、また、キャリアベース１０及びキャリアプレート１２の中心孔10', 12'はばか孔となっており、図示しない中心軸はフリー挿通であるが、遊星歯車機構として、キャリアベース及びキャリアプレートの中心に内周若しくは外周部にスプラインを形成した片面若しくは両面ボス部を一体形成し、中心軸とスプライン嵌合させたタイプのものにも本発明はもとより適合可能であることはいうまでもない。
【００１６】
この発明によれば、図１に示すように、キャリアプレート１２の基部１４はその外周部に近接した部位においてキャリアベース１０側へ向けての凹部１８を有する。即ち、各凹部１８は基部１４と脚部１６との接続部位に位置している。凹部１８を設けることにより、脚部１６は基部１４の一般面から一段下がった部位から夫々の脚部１６がキャリアベース１０に向けて延出される。３個の脚部１６が設けられたこの実施形態においては、凹部１８は円周方向に間隔をおいて３個設けられている。各凹部１８は、半径方向においては、キャリアプレート１２の基部１４における中心孔１２に幾分近接した部位から始まり基部１４の一般面から外周部まで延びており、脚部１６に一体に連なっている。凹部１８は基部１４の一般面からキャリアベース１０に向けて直線的に実質的に一定角度で傾斜した底壁面１８Ａと（底壁面１８Ａの傾斜については図２も参照）、底面１８Ａを挟んで円周方向に対向した側壁面18B-1及び18B-2を有し、夫々の脚部１６は対応の凹部１８における底壁面１８Ａの外周端部から切欠を伴うことなくかつ幅も変えずに延設されている。図１及び図２に示すように円周方向に対向した側壁面18B-1及び18B-2はその正面から見て実質的に三角形状をなす。本発明においては、基部１４と脚部１６とを接続部する凹部１８は、円周方向に対向した三角形状の側壁面18B-1及び18B-2と、三角形状の側壁面18B-1及び18B-2間に配置され、基部１４からキャリアベース１０に向けて直接的に傾斜した底壁面１８Ａより構成されており、この構成は三角形状の側壁面18B-1及び18B-2が補強リブとして働くことからキャリアプレート１２における円周方向の剛性を高めることが可能となる。また、底壁面１８Ａの傾斜構造は、後述の板材からのプレス加工時の絞り代が少なくて済むためブランクからのプレス成形が容易であり、また、三角形状の側壁面18B-1及び18B-2が形成されることから必要な剛性の確保も容易である。
【００１７】
この実施形態のキャリアプレート１２において基部１４はその外周のまま凹部１８を介して脚部１６に連なっており、従来のプレス品のキャリアプレートにおける切欠部は備えないが、曲げ加工の効率化のため脚部の根元部位に小さな切欠を設けることは可能である。
【００１８】
次に、この発明のキャリアプレート１２のプレス成形方法について説明すると、素材となる鋼板は所定の肉厚のものであり、この鋼板より図３に示すようにキャリアプレートの基部となる円板状部３０とキャリアプレートの脚部となる半径方向張出し部３２とを備え、中心にキャリアプレート１２の中心孔１２´となる開口部３４を備えた中間素材がプレス抜きされる（図４（イ）も参照）。
【００１９】
次の段階としては中間素材における円板状部３０の外周部における半径方向張出し部３２との接続部位に凹部をプレスにより加圧成形する。図３において２点鎖線３６が付すべき凹部の上面からの輪郭形状を示し、他方図４（ロ）は凹部３６のプレス成形後を示しており、製品としてのキャリアプレート１２の凹部１８における、夫々、底壁面１８Ａ並びに三角形状の三角形状の側壁面18B-1（及び18B-2）となる底壁面部位３６Ａ並びに側壁面部位３６Ｂが成形される。
【００２０】
そして、凹部３６Ｂの成形後に、凹部の底壁面部位３６Ａから延びる中間素材の延出部位３２を外径面が面一となるようにプレス曲げ（プレス曲げ後の部位を図４（ハ）にて示す）する。これにより、この発明のキャリアプレート１２が得られる。
【００２１】
本発明において、支持板から延出する脚部の根元部位（曲げ工程前の素材としては図３のｐにて示す部位）に曲げ加工の容易の観点から若干の切欠（製品としてのキャリアプレートの円周方向の剛性に実質的な影響を及ぼさない大きさ）を設けるができ、これも本発明に包摂される。
【００２２】
この発明のキャリアプレートにおいては、キャリアプレートの基部１２の外周部における脚部１６との接続部位にプレス成形による凹部１８を設けることにより円周方向の剛性を高めることができる。即ち、キャリア１２にはピニオンギヤから円周方向のトルクが加わるが、この円周方向のトルクに対しては、プレス加工による凹部１８を構成する円周方向に離間する一対の側壁面18B-1及び18B-2を介して途切れず一体に脚部１６に連なっている構造が突っ張りとして機能し、これが剛性増加に寄与する。本発明では側壁面18B-1及び18B-2が三角形状であるため特許文献３の形状と比較して剛性の増加の程度は少ないが、底面が直線状であるためブランクからのプレス曲げの際の絞り代が少なく、必要な深さの凹部のプレス成形に支障はない点で製造技術上の優勢性がある。
【符号の説明】
【００２３】
１０…キャリアベース
１２…キャリアプレート
１４…キャリアプレートの基部
１６…キャリアプレートの脚部
１８…キャリアプレートの凹部
１８Ａ…凹部の底壁面
18B-1, 18B-2…凹部における円周方向に対向した側壁面
３０…板材からの本発明のキャリアプレートの成形のための中間素材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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