(57)【要約】【課題】脚部とキャリヤ本体の接続部分の機械的強度を十分に確保しつつ、ばりの発生を防止したキャリヤの製造装置、及び製造方法を提案する。【解決手段】中空円板状のキャリヤ本体２の外周に複数の舌片状の脚部３を放射状に形成したキャリヤ素材１ａの前記脚部３を、折り曲げて所望の形状のキャリヤを成形するキャリヤの成形装置であって、前記キャリヤ本体の部分が挿入される本体挿入穴１１と、該本体挿入穴１１の内周面に形設される複数の凹部１１ｃとを有するダイス１０と、前記キャリヤ本体２の部分を保持するキャリヤ本体保持部２０ｈと、該キャリヤ本体保持部２０ｈから半径方向外側へ突出し、前記ダイスの各凹部に挿入される複数の凸部２０ｃと、円周方向において前記各凸部の間となる範囲に形成され、折り曲げられる前記脚部３を収容する脚部受容部２０ａとを有するポンチ２０と、を具備する成形装置とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円板状のキャリヤ本体の外周に複数の舌片状の脚部を放射状に形成したキャリヤ素材の前記脚部を折り曲げて、所望の形状のキャリヤを成形するためのキャリヤの成形装置であって、
前記キャリヤ本体の部分が挿入される本体挿入穴と、
該本体挿入穴の内周面から半径方向外側へ向かって形設される複数の凹部と、を有するダイスと、
前記キャリヤ本体の部分を保持するキャリヤ本体保持部と、
該キャリヤ本体保持部から半径方向外側へ突出し、前記ダイスの各凹部に挿入される複数の凸部と、
円周方向において前記各凸部の間となる範囲に形成され、折り曲げられる前記脚部を収容する脚部受容部と、を有するポンチと、を具備するキャリヤの成形装置。
【請求項２】
中空円板状のキャリヤ本体の外周に複数の舌片状の脚部を放射状に形成したキャリヤ素材のキャリヤ本体の部分を、ダイスの本体挿入穴内にポンチにて圧入することで、前記脚部を折り曲げて所望のキャリヤ形状とするキャリヤの製造方法であって、
前記本体挿入穴の内周面は、前記キャリヤ本体の外周形状に合わせた円形状とし、前記内周面には、円周方向において前記各脚部の間となる範囲に半径方向外側へ向かって複数の凹部が形設され、
前記ポンチには、前記各凹部に係合される複数の凸部が半径方向外側へ向かって形設されるとともに、円周方向において前記各凸部の間となる範囲に脚部受容部が半径方向内側へ向かって形設され、
前記各凸部を前記各凹部に挿入させつつ、前記キャリヤ本体を前記本体挿入穴に圧入させ、前記各脚部を前記各脚部受容部に収容するように折り曲げ成形するキャリヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機等に用いられる遊星歯車機構を構成するキャリヤの製造装置、及び製造方法に関し、より詳しくは、キャリヤ本体の外周部に複数設けられる舌片状の脚部の成形技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機等に用いられる遊星歯車機構は、リングギヤと、サンギヤと、これらリングギヤとサンギヤに噛合するピニオンギア、及びピニオンギアを支持するキャリヤとを具備して構成されている。
そして、前記キャリヤは、ピニオンギアの支軸を支持する中空円板状のキャリヤ本体と、該キャリヤ本体の外周部から回転軸方向に延設した複数の舌片状の脚部とから構成されている。
【０００３】
また、図７及び図８に示すごとく、前記キャリヤ５０は、中空円板状のキャリヤ本体５１の外周に複数の舌片状の脚部５２・５２・５２を放射状に設けたキャリヤ素材５０ａを、前記キャリヤ本体５１の部分をダイス５３の本体挿入穴５４内にポンチ５５にて圧入し、この圧入の際に脚部５２・５２・５２を略９０度折り曲げることで成形されるものであり、この成形方法について開示する文献も存在する（例えば、特許文献１参照。）。
また、この成形方法において、前記ポンチ５５には脚部受容部５５ａ・５５ａ・５５ａが設けられ、この脚部受容部５５ａ・５５ａ・５５ａの立設壁面と、ダイス５３の本体挿入穴５４の内周面５４ａとの間に脚部収容空間５３ａ・５３ａ・５３ａを形成し、該脚部収容空間５３ａ・５３ａ・５３ａ内に折り曲げられる脚部５２・５２・５２を収めるようにしている。
また、前記キャリヤ本体５１の外周半径Ｒａ、ポンチ５５の外周半径Ｒｂ（脚部受容部５５ａ以外の箇所の半径）、及びダイス５３の本体挿入穴５４の内周半径Ｒｃは、略同一値に設定されるようにしている。
【特許文献１】特許第３３８５５１３号公報
【特許文献２】実公昭６１−１９２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の従来技術においては、図９（ａ）に示すごとく、脚部５２に外周面から円周方向へと突出するばり５２ａが発生してしまうという問題があった。
これは、図９（ｂ）（図８の部分５９の拡大図）に示すごとく、ダイス５３の本体挿入穴５４にポンチ５５を挿入可能とすべく、本体挿入穴５４の内周面５４ａとポンチ５５の外周面５５ｂの間には、僅かな隙間が円周方向に形成されるようにしている。このため、この隙間に脚部５２の余肉が進入し、前記ばり５２ａが発生してしまうのである。
このように発生したばり５２ａは、脚部５２・５２・５２の形状にばらつきを生じさせることになり、製品品質の向上の妨げとなる。また、製品からばり５２ａを除去する工程が必要になる。
また、ばり５２ａが離脱した場合には、次に成形されるキャリヤ５０にばり５２ａが打ち込まれる不具合や、ダイス５３やポンチ５５を傷つけ、型寿命が縮まるといった不具合も生じることになる。
【０００５】
そこで、ばり５２ａの発生を防止するために、前記脚部５２とキャリヤ本体５１の接続部分に切欠部を形成することも検討されるが（例えば、特許文献２参照。）、この切欠部に応力集中が生じ、クラックの発生が懸念されるため、この策は好適ではない。
また、接続部分の肉厚を薄くして、余肉の進入の発生を防止することも検討されるが、接続部分には脚部５２の折れやクラックの発生を防止すべく、十分な機械的強度が要求されるため、この策も好適ではないといえる。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑みたものであり、前記脚部とキャリヤ本体の接続部分の機械的強度を十分に確保しつつ、ばりの発生を防止したキャリヤの製造装置、及び製造方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１に記載のごとく、中空円板状のキャリヤ本体の外周に複数の舌片状の脚部を放射状に形成したキャリヤ素材の前記脚部を折り曲げて、所望の形状のキャリヤを成形するためのキャリヤの成形装置であって、前記キャリヤ本体の部分が挿入される本体挿入穴と、該本体挿入穴の内周面から半径方向外側へ向かって形設される複数の凹部と、を有するダイスと、前記キャリヤ本体の部分を保持するキャリヤ本体保持部と、該キャリヤ本体保持部から半径方向外側へ突出し、前記ダイスの各凹部に挿入される複数の凸部と、円周方向において前記各凸部の間となる範囲に形成され、折り曲げられる前記脚部を収容する脚部受容部と、を有するポンチと、を具備するキャリヤの成形装置とするものである。
【０００９】
また、請求項２に記載のごとく、中空円板状のキャリヤ本体の外周に複数の舌片状の脚部を放射状に形成したキャリヤ素材のキャリヤ本体の部分を、ダイスの本体挿入穴内にポンチにて圧入することで、前記脚部を折り曲げて所望のキャリヤ形状とするキャリヤの製造方法であって、前記本体挿入穴の内周面は、前記キャリヤ本体の外周形状に合わせた円形状とし、前記内周面には、円周方向において前記各脚部の間となる範囲に半径方向外側へ向かって複数の凹部が形設され、前記ポンチには、前記各凹部に係合される複数の凸部が半径方向外側へ向かって形設されるとともに、円周方向において前記各凸部の間となる範囲に脚部受容部が半径方向内側へ向かって形設され、前記各凸部を前記各凹部に挿入させつつ、前記キャリヤ本体を前記本体挿入穴に圧入させ、前記各脚部を前記各脚部受容部に収容するように折り曲げ成形するキャリヤの製造方法とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上の請求項１、２に記載の発明では、前記凸部が凹部に挿入されることにより、前記凸部の立設側面にて脚部の側面を押さえ、脚部、及び脚部の接続部分の余肉の広がりを防止でき、ばりの発生を抑えることができる。
そして、これにより、脚部の形状にばらつきを防止することができ、製品品質の向上が図られる。また、製品からばりを除去する工程も必要なくなる。
また、ばりの離脱に伴う製品品質の悪化や、ダイスやポンチの寿命の短縮といった不具合が生じることがなく、装置の長寿命化を図ることができる。
また、脚部のキャリヤ本体との接続部分の肉厚を薄くしたり、接続部分に切欠部を形成したりすることなく、ばりの発生を防止できるので、接続部分の機械的強度を十分に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すごとく、本発明にかかるキャリヤの成形装置は、ダイス１０とポンチ２０を具備し、中空円板状のキャリヤ本体２の外周に複数の舌片状の脚部３・３・３を形成したキャリヤ素材１ａを、ダイス１０の本体挿入穴１１内にポンチ２０にて圧入し、この圧入の際に脚部３・３・３を略９０度折り曲げる構成とするものである。
【００１２】
図２に示すごとく、前記キャリヤ素材１ａは、中空円盤状のキャリヤ本体２に、舌片状の脚部３・３・３を三箇所に放射状に配置して構成される。
このように構成したキャリヤ素材１ａは、図１に示すごとく、油圧プレス等のプレス装置に設置されたポンチ２０のキャリヤ本体保持部にセットされる。このキャリヤ本体保持部の下面には、キャリヤ本体２から脚部３・３・３の端にかけて形成された溝部３ａ・３ａ・３ａに対応する位置決め部が突設されており、キャリヤ素材１ａがポンチ２０に対し位置決めされるようになっている。
【００１３】
また、図１に示すごとく、前記ポンチ２０は円柱状の部材であり、その外周面２０ｂには、脚部受容部２０ａ・２０ａ・２０ａが円柱軸方向に形設されている。この脚部受容部２０ａ・２０ａ・２０ａは、前記キャリヤ素材１ａの脚部３・３・３と対応する箇所に形設されている。
また、前記脚部受容部２０ａ・２０ａ・２０ａは、図３に示すごとく、ポンチ２０がダイス１０に挿入された状態において、ダイス１０の本体挿入穴１１の内周面１１ａとの間に脚部収容空間１０ａ・１０ａ・１０ａを形成し、該脚部収容空間１０ａ・１０ａ・１０ａに折り曲げられた脚部３・３・３を収容すべく構成されている。
【００１４】
また、図４に示すごとく、前記ポンチ２０において、脚部受容部２０ａ以外の部分であって、かつ、後述する凸部２０ｃ・２０ｃ・２０ｃの内で凹部１１ｃ・１１ｃ・１１ｃに挿入されない部分は、前記キャリヤ本体２の一側表面に対向し、該キャリヤ本体２の部分を保持するキャリヤ本体保持部２０ｈに構成されている。
【００１５】
そして、図１に示すごとく、前記ポンチ２０にキャリヤ素材１ａをセットした状態で、プレス装置に設置されたダイス１０側へポンチ２０を移動させると（或いは、ダイス１０をポンチ２０側へ移動させる）、前記キャリヤ本体２の部分は本体挿入穴１１内に挿入される。
一方、前記脚部３・３・３は、本体挿入穴１１の内周面１１ａに当接し、ポンチ２０の脚部受容部２０ａ・２０ａ・２０ａへと向かって根元（キャリヤ本体２との接続部）から屈曲される。
また、この場合、キャリヤ本体２の下面は、前記本体挿入穴１１内に設けられた柱状のノックアウトプレート７（図４参照）の上面に当接し、保持される。
以上のようにして、図２に示すごとく、キャリヤ本体２から脚部３・３・３を回転軸方向に延設させたキャリヤ１が成形される。
【００１６】
また、図１及び図３に示すごとく、前記ポンチ２０において、脚部受容部２０ａ・２０ａ・２０ａが形成されない箇所は、該脚部受容部２０ａ・２０ａ・２０ａよりも半径方向外側へ突出し、図３に示す平面視において略扇形をなす凸部２０ｃ・２０ｃ・２０ｃを構成する。この凸部２０ｃ・２０ｃ・２０ｃは、前記脚部受容部２０ａ・２０ａ・２０ａの間の三箇所に構成される。
また、前記ダイス１０の本体挿入穴１１は、挿入されるキャリヤ本体２の外周形状に合わせた円形状に構成されている。つまり、本体挿入穴１１の内周面１１ａと、キャリヤ本体２の外周面との間に僅かな隙間が形成される。尚、この僅かな隙間とは、キャリヤ本体２（キャリヤ素材１ａ）の本体挿入穴１１内での軸方向の移動を可能とする隙間のことをいう。
そして、前記本体挿入穴１１には、前記ポンチ２０の各凸部２０ｃ・２０ｃ・２０ｃが挿入される複数の凹部１１ｃ・１１ｃ・１１ｃが形設されている。この凹部１１ｃ・１１ｃ・１１ｃは、図３に示すごとく、本体挿入穴１１の内周面１１ａから半径方向外側へ向かって入り込んだ形状としている。また、各凹部１１ｃ・１１ｃ・１１ｃの内周面１１ｄ・１１ｄ・１１ｄは、平面視において、前記各凸部２０ｃ・２０ｃ・２０ｃの周面の扇状の外形線に対応する扇状に構成されている。
以上の構成で、図３及び図４に示すごとく、キャリヤ素材１ａのプレス時には、ポンチ２０の各凸部２０ｃ・２０ｃ・２０ｃがダイス１０の各凹部１１ｃ・１１ｃ・１１ｃに挿入されるようになっている。
【００１７】
また、以上の構成では、図１及び図３に示すごとく、前記ポンチ２０の円柱軸中心を中心Ｃとした場合において、前記凸部２０ｃ・２０ｃ・２０ｃの外周半径Ｒ２は、キャリヤ本体２の外周半径Ｒ１よりも大きくなる関係となっている。
また、前記凹部１１ｃ・１１ｃ・１１ｃの内周半径Ｒ４は、前記凸部２０ｃ・２０ｃ・２０ｃの外周半径Ｒ２と略同一としつつ、各凹部１１ｃ・１１ｃ・１１ｃにて各凸部２０ｃ・２０ｃ・２０ｃが移動できる関係となっている。
また、前記キャリヤ本体２の外周半径Ｒ１は、前記ダイス１０の本体挿入穴１１の内周半径Ｒ３と略同一としつつ、キャリヤ本体２が前記ダイス１０内にて移動できる関係となっている。
さらに、図４及び図５に示すごとく、前記凸部２０ｃの外周面２０ｂと、前記脚部受容部２０ａの立設壁面２０ｄの間の半径方向距離、即ち、平面視において脚部受容部２０ａの溝深さに対応する距離Ｗ１は、脚部収容空間１０ａの半径方向距離Ｗ２よりも大きくなる関係となっている。また、前記脚部収容空間１０ａの半径方向距離Ｗ２は、脚部３の板厚Ｗ３と略同一となる関係となっている。これにより、前記脚部受容部２０ａの溝深さ（距離Ｗ１）は、前記脚部３の板厚Ｗ３よりも深くなる関係となる。
【００１８】
以上が本発明にかかるキャリヤの成形装置、及び製造方法に関する構成である。
即ち、図１乃至図４に示すごとく、中空円板状のキャリヤ本体２の外周に複数の舌片状の脚部３・３・３を放射状に形成したキャリヤ素材１ａの前記脚部３・３・３を、折り曲げて所望の形状のキャリヤを成形するためのキャリヤの成形装置である。
そして、該成形装置は、前記キャリヤ本体２の部分が挿入される本体挿入穴１１と、該本体挿入穴１１の内周面１１ａから半径方向外側へ向かって形設され、円周方向において前記各脚部３・３・３の間となる範囲に形成される複数の凹部１１ｃ・１１ｃ・１１ｃとを有するダイス１０と、前記キャリヤ本体２の部分の片側表面を保持するキャリヤ本体保持部２０ｈと、該キャリヤ本体保持部２０ｈから半径方向外側へ突出し、その外周形状を前記各凹部１１ｃ・１１ｃ・１１ｃの内周形状と略同一として、前記各凹部１１ｃ・１１ｃ・１１ｃに係合される複数の凸部２０ｃ・２０ｃ・２０ｃと、円周方向において前記各凸部２０ｃ・２０ｃ・２０ｃの間となる範囲に形成され、前記凸部２０ｃ・２０ｃ・２０ｃが凹部１１ｃ・１１ｃ・１１ｃに係合された状態で、前記ダイス１０の本体挿入穴１１の内周面１１ａとの間で、折り曲げられる脚部３・３・３を収容する脚部収容空間１０ａ・１０ａ・１０ａを形成する脚部受容部２０ａ・２０ａ・２０ａとを有するポンチ２０と、前記ダイス１０又はポンチ２０のいずれか一方、又は両方を移動させて、前記ダイス１０の本体挿入穴１１に、キャリヤ素材１ａをポンチ２０にて圧入するための油圧プレス等のアクチュエータを具備する成形装置とするものである。
【００１９】
また、中空円板状のキャリヤ本体２の外周に複数の舌片状の脚部３・３・３を放射状に形成したキャリヤ素材１ａのキャリヤ本体２の部分を、ダイス１０の本体挿入穴１１内にポンチ２０にて圧入することで、前記脚部３・３・３を折り曲げて所望のキャリヤ１形状とするキャリヤの製造方法であって、前記本体挿入穴１１の内周面１１ａは、前記キャリヤ本体２の外周形状に合わせた円形状とし、前記内周面１１ａには、円周方向において前記各脚部３・３・３の間となる範囲に半径方向外側へ向かって複数の凹部１１ｃ・１１ｃ・１１ｃが形設され、前記ポンチ２０には、前記各凹部１１ｃ・１１ｃ・１１ｃに係合される複数の凸部２０ｃ・２０ｃ・２０ｃが半径方向外側へ向かって形設されるとともに、円周方向において前記各凸部２０ｃ・２０ｃ・２０ｃの間となる範囲に脚部受容部２０ａ・２０ａ・２０ａが半径方向内側へ向かって形設され、前記各凸部２０ｃ・２０ｃ・２０ｃを前記各凹部１１ｃ・１１ｃ・１１ｃに挿入させつつ、前記キャリヤ本体２を前記本体挿入穴１１に圧入させ、前記各脚部３・３・３を前記各脚部受容部２０ａ・２０ａ・２０ａに収容するように折り曲げ成形するキャリヤの製造方法とするものである。
【００２０】
そして、以上の成形装置、製造方法によるキャリヤ１の成形によれば、図６に示すごとく、脚部３にてばりが発生するのを防止することができるようになる。
即ち、図５に示すごとく、前記凸部２０ｃが凹部１１ｃに挿入されることにより、前記凸部２０ｃの立設側面２０ｇにて脚部３の側面３ｂを押さえ、脚部３、及び脚部３の接続部分の余肉の広がりを防止できるのである。
このように、ばりの発生が抑えられることで、脚部３・３・３の形状にばらつきを防止することができ、製品品質の向上が図られる。また、製品からばりを除去する工程も必要なくなる。
また、ばりの離脱に伴う製品品質の悪化や、ダイス１０やポンチ２０の寿命の短縮といった不具合が生じることもない。
また、脚部３・３・３のキャリヤ本体２との接続部分の肉厚を薄くしたり、接続部分に切欠部を形成したりすることなく、ばりの発生を防止できるので、接続部分の機械的強度を十分に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】キャリヤの成形装置の構成について示す図。
【図２】キャリヤ素材とキャリヤの形状について示す図。
【図３】成形時においてダイスにポンチが挿入された状態を示す平面図。
【図４】ポンチの凸部にダイスの凹部を挿入した状態を示す側面断面図。
【図５】脚部の折り曲げ成形過程における状態について示す図。
【図６】ばりの発生のない脚部について示す図。
【図７】従来のキャリヤの成形装置の構成について示す図。
【図８】従来構成のダイスにポンチが挿入された状態を示す平面図。
【図９】（ａ）は、ばりの発生した脚部について示す図、（ｂ）ばりの発生のメカニズムについて示す図。
【符号の説明】
【００２２】
１      キャリヤ
２      キャリヤ本体
３      脚部
１０    ダイス
１１    本体挿入穴
１１ｃ  凹部
２０ｈ  キャリヤ本体保持部
２０ｃ  凸部
２０    ポンチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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