(57)【要約】【課題】ストップボルトの正確な位置決め及び位置調整を達成できる構造を有するプラネタリギヤユニットを提供すること。【解決手段】それぞれ貫通孔を有しつつ互いに平行に配置された第１及び第２のガイドディスク２，３を備えて成るプラネタリギヤユニットであって、両端部にピン５，６及びショルダ部を備えたボルト４が前記貫通孔内に収容されている前記プラネタリギヤユニットにおいて、前記ショルダ部の周囲にエッジ部１１，１２を形成するとともに、該エッジ部１１，１２によって前記ボルト４を前記第１及び第２のガイドディスク２，３に埋入させた。
2010507763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ貫通孔（７，８）を有しつつ互いに平行に配置された第１及び第２のガイドディスク（２，３）を備えて成るプラネタリギヤユニット（１）であって、両端部にピン（５，６）及びショルダ部（９，１０）を備えたボルト（４）が前記貫通孔（７，８）内に収容されている前記プラネタリギヤユニットにおいて、
前記ショルダ部（９，１０）の周囲にエッジ部（１１，１２）を形成するとともに、該エッジ部（１１，１２）によって前記ボルト（４）を前記第１及び第２のガイドディスク（２，３）に埋入させたことを特徴とするプラネタリギヤユニット。
【請求項２】
前記ボルトをプラネタリギヤを支持するストップボルト（４）として形成したことを特徴とする請求項１記載のプラネタリギヤユニット。
【請求項３】
前記ボルトを、前記第１及び第２のガイドディスク間での間隔保持及び力の伝達を行うリベットボルトとして形成したことを特徴とする請求項１記載のプラネタリギヤユニット。
【請求項４】
前記ボルトを、ストップボルト及びリベットボルトとして形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラネタリギヤユニット。
【請求項５】
前記ボルト（４）のおける少なくとも前記エッジ部（１１，１２）を硬化させたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプラネタリギヤユニット。
【請求項６】
前記第１及び第２のガイドディスク（２，３）における前記貫通孔（７，８）を設けた部分の厚さを所定の厚さ（ｓ）に設定し、前記エッジ部（１１，１２）を前記厚さ（ｓ）の一部、特に前記厚さ（ｓ）の半分の位置まで埋入させたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラネタリギヤユニット。
【請求項７】
前記ショルダ部（９，１０）を、前記ボルトを埋入したことに伴い形成された前記第１及び第２のガイドディスク（２，３）における押しのけリング（１８，１９）に対して支持したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のプラネタリギヤユニット。
【請求項８】
前記貫通孔（７，８）に対して同心状に押込み工具（１４，１５）のＶ字型突起部（１４ａ，１５ａ）に係合するリング状溝（２ａ，３ａ）を前記第１及び第２のガイドディスク（２，３）上に設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のプラネタリギヤユニット。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のプラネタリギヤユニット（１）の製造方法において、
前記ピン（５，６）を収容する前記貫通孔（７，８）を前記第１及び第２のガイドディスク（２，３）に穿設するステップと、
前記第１及び第２のガイドディスク（２，３）間に設けられるべき部材を組み込んで当該プラネタリギヤユニット（１）を組み立てるステップと、
前記第１及び第２のガイドディスク（２，３）を、それぞれ互いに向かって移動する押込み工具（１４，１５）によって互いに向かって移動させるステップと、
前記ボルト（４）の前記エッジ部（１１，１２）を前記第１及び第２のガイドディスク（２，３）内に埋入させるとともに、該第１及び第２のガイドディスクの前記貫通孔における部分を押しのけるステップと
で構成したことを特徴とするプラネタリギヤユニット製造方法。
【請求項１０】
前記エッジ部を前記第１及び第２のガイドディスクに埋入させる前に、前記Ｖ字型突起部（１４ａ，１５ａ）を介して前記押込み工具（１４，１５）を前記リング状溝（２ａ，３ａ）に係合させることを特徴とする請求項９記載のプラネタリギヤユニット製造方法。
【請求項１１】
前記エッジ部を前記第１及び第２のガイドディスクに埋入させる前及び／又は前記Ｖ字型突起部（１４ａ，１５ａ）を前記リング状溝に係合させる前に、前記ボルト（４）の心合せを行うことを特徴とする請求項９又は１０記載のプラネタリギヤユニット製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に基づくプラネタリギヤユニット及び請求項９の前提部分に基づくプラネタリギヤユニット製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラネタリギヤセットとも呼ばれるプラネタリギヤユニットは、一般的に、キャリア、該キャリアで支持されるボルト及び該ボルトで支持されるプラネタリギヤ（遊星歯車）で構成されている。ここで、キャリアは、湾曲したアームを有する変形部材及びガイドディスクで構成するか、又は互いに平行に設けられつつリベットボルトで互いに結合された２つのガイドディスクで構成することが可能である。
【０００３】
このようなキャリアは特許文献１に開示されており、リベットボルトにガイドディスクがかしめられている。このガイドディスクは、精密打抜きによって作製されており、複数の貫通孔を備えている。そして、この貫通孔には、リベットボルトの端部に設けられたピンが挿入され、かしめられる。このようにしてピンをかしめる際に、Ｖ字型の突起部が一方では工具側から、他方ではリベットボルト側からガイドディスクに係合し、部材同士のずれを防止している。
【０００４】
ところで、非特許文献１には、精密打抜きについて次のとおり定義されている。すなわち、「精密打抜きとは、せん断領域での適切に変更された応力条件において、ダイ、パンチ、支持クランプ及びイジェクタによって、機能面として利用可能な切断面内で亀裂を生じさせることなく金属板を打ち抜くこと。」と定義されている。Ｖ字型の突起部が切断の直前に切断面からわずかな間隔でワークピース（金属板）内へ押圧され、せん断領域に圧縮応力が付加的に作用する。これにより、平滑で亀裂のない切断面が得られる。
【０００５】
また、特許文献２にはプラネタリギヤユニットの正確な位置決めが可能な組立方法が開示されており、上記リベットボルトと同様に、ストップボルトにガイドディスクがかしめられている。このストップボルトは、その両端部にショルダ部及びピンを備えているとともに、径方向に遊びを有しつつガイドディスクの貫通孔へ挿入される。そして、その後かしめられ、径方向の遊びは、径方向外方へ押し込まれるピンの素材によって満たされる。さらに、Ｖ字型の突起部がガイドディスクに係合することで、ガイドディスクの素材が貫通孔近傍で挟み込まれる。
【０００６】
さらに、特許文献３にもプラネタリギヤユニットの正確な位置決めが可能な組立方法が開示されており、ここでは、かしめを行う前にストップボルトがガイドディスクに対して位置決め及び位置調整される。端面側に開口する穴をストップボルトが有しており、この穴内には対向して移動してくるダイの円すい状の先端部が係合し、位置調整がなされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許第１２１４５３６号明細書
【特許文献２】欧州特許第１２６６１５４号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２００４０５７５７６号明細書
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】K. Lange，“Umformtechnik, Band 3, Blechbearbeitung”、Springer-Verlag、1990、p. 152
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のプラネタリギヤユニット組立方法においては、サンギヤ及びリングギヤとプラネタリギヤの最適はかみ合いを達成するほどのストップボルトの正確な位置決め及び位置調整がし難いという問題がある。
【００１０】
本発明は上記問題にかんがみてなされたもので、その目的とするところは、ストップボルトの正確な位置決め及び位置調整を達成できる構造を有するプラネタリギヤユニットを提供することにある。また、本発明の更なる目的は、上記のようなストップボルトの正確な位置決め及び位置調整を達成できる構造を有するプラネタリギヤユニットの製造方法を提供することにもある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は、請求項１記載の特徴により達成される。また、好ましい実施形態は各従属請求項に記載されている。
【００１２】
本発明によれば、ボルトの周囲にエッジ部を形成するとともに、該エッジ部によってボルトをガイドディスクに埋入させている。このボルトは、その周囲のエッジ部においてガイドディスクの開口部の直径よりも大きな直径を有している。すなわち、ガイドディスクの開口部直径に対して過剰分を有している。
【００１３】
そして、ボルトがガイドディスク内へ埋入することにより、隙間のない配置及びボルトとガイドディスクの間の力伝達のための平滑な平面が得られる。なお、ボルトは部分的又は完全にガイドディスク内に埋入させることができ、完全に埋入させる際には、リング状の廃棄物が生じる。
【００１４】
プラネタリギヤユニットは特に２つのガイドディスクから成る１つのキャリアを含んで構成されており、これらガイドディスクはリベットボルトで互いに結合されている。ただし、リベットボルトではなく、１つのガイドディスクに結合されつつリベットボルトの機能を果たすアームを有する変形部材を備えたキャリアを用いることも可能である。
【００１５】
また、本発明はボルトをストップボルト及びリベットボルトの少なくともいずれかとして形成したことを特徴としており、このボルトをストップボルト及びリベットボルトとして形成する場合には、該ボルトは、ストップボルト及びリベットボルトの機能を満足するものとなっている。
【００１６】
また、ボルトをガイドディスク内に埋入することにより、かしめによって径方向の膨らみが生じるような従来技術に比して径方向へのわずかな力でボルトをガイドディスク内へ埋入させることが可能である。
【００１７】
また、本発明の一実施形態においては、埋入深さ、すなわちエッジ部のガイド部材内での移動距離をガイド部材の厚さの約半分に設定している。エッジ部が埋入されたガイド部材は、埋入過程の終了後、ボルトのショルダ部及びピンに当接する。したがって、ガイド部材の外側は平坦に維持される。そして、埋入されたことにより生じるリングは、ガイドディスクにおけるストップボルトの径方向のサポート部を形成している。
【００１８】
ところで、本発明の目的は、請求項９記載の特徴によっても達成される。また、好ましい実施形態は各従属請求項に記載されている。
【００１９】
本発明による方法によれば、まず、精密打抜きによりガイドディスクに貫通孔が穿設される。ここで、この貫通孔の直径は、ボルトにおけるピンが径方向に遊びを有しつつ貫通孔内へ挿入されるようピンの外径よりも大きく設定されている。また、ボルトのエッジ部の外径は、貫通孔の内径よりも大きく設定されている。すなわち、ボルトは、貫通孔に対して径方向に過剰分を備えている。
【００２０】
そして、第２のガイドディスクがボルトに取り付けられる前に、プラネタリギヤユニットが完全に組み立てられる。すなわち、例えばプラネタリギヤ、スラストワッシャなどの必要な各構成部材が完全に組みつけられる。つづいて、互いに対向して移動するダイによって、ガイドディスクは、ボルトのエッジ部がガイドディスク内へ埋入されるとともにこの埋入方向及び該方向に直交する方向に押しのけるように移動する。これにより、ピンと貫通孔の間の隙間が埋められることになる。
【００２１】
本発明の好ましい実施形態によれば、ダイは環状のＶ字型突起部を備えており、このＶ字型突起部は、ガイドディスクの外側又はあらかじめ形成されたリング状溝に係合して圧縮応力を作用させ、ガイドディスクが径方向外方へ膨らむのを防止している。そのため、ガイドディスクは押圧工具のリング状溝とボルトにおける環状のエッジ部（切断用のダイとして機能する。）との間で挟持される。
【００２２】
このように、圧縮応力を重ねて作用させることにより、平滑で亀裂のない切断面をガイドディスクに生じさせる精密打抜きに類似した切断過程が得られる。これにより、ボルトをガイドディスクにおける正確な位置に位置決めすることが可能であるとともに、ボルトの周方向に作用する力を伝達することが可能であるという利点が得られる。なお、ボルトのガイドディスクへの埋入深さは、ボルトとガイドディスクの間の許容接触圧力の関数となっている。
【００２３】
さらに、本発明の好ましい実施形態によれば、ボルトについて、Ｖ字型突起部の係合前又は当該ボルトのガイドディスクへの埋入前に心合せ及び位置調整がなされる。これは、適当に調整されつつ円すい状の先端部を備えたダイによってなされる。ここで、このダイは、ボルトにおける端部の心合せ用の穴に係合し、所望の心合せを行えるように作用する。そして、心合せ後には、ガイドディスクに固定されたＶ字型突起部が係合し、これにつづいて、又はこれと同時にエッジ部の埋入がなされる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、プラネタリギヤユニットにおいて、ストップボルトの正確な位置決め及び位置調整を達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１段階におけるプラネタリギヤユニットの断面図である。
【図１ａ】図１におけるＸ部分の拡大図である。
【図２】第２段階におけるプラネタリギヤユニットの断面図である。
【図３】第３段階（完成状態）におけるプラネタリギヤユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１には、あらかじめ組み立てられたプラネタリギヤユニット１（全体は不図示）における第１のガイドディスク２及び第２のガイドディスク３の断面が部分的に示されている。これらガイドディスク２，３は不図示のリベットボルトによって互いに結合可能であるか、又はこれらガイドディスク２，３のいずれかを、リベットボルトの役目を担うアーム部を備えたポット状の変形部材として形成することが可能である。
【００２８】
これらガイドディスク２とガイドディスク３の間にはストップボルト４が設けられており、このストップボルト４は、その両端部にピン５，６を備えている。また、ガイドディスク２，３内にはそれぞれ貫通孔７，８が形成されており、これら貫通孔７，８はガイドディスク２，３と共に精密打抜きにより形成され、せん断面は平滑で亀裂のないものとなっている。
【００２９】
また、ストップボルト４は両ガイドディスク２，３の間で外径Ｄ１を有し、貫通孔８は内径Ｄ２を有し、ピン６は外径Ｄ３を有しており、Ｄ１〜Ｄ３は、
Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３
の関係を満たしている。
【００３０】
ここで、ストップボルト４の外径Ｄ１はピン５，６に対してショルダ部９，１０で縮小しており、これらショルダ部９，１０は、その外周部に設けられたエッジ部１１，１２で形成されている。なお、これらエッジ部１１，１２については、図１ａに拡大して示している。また、ストップボルト４はボルト穴４ａを備えており、このボルト穴４ａは、ピン６の端部方向に開口しているとともに、ピン５の端部方向に開口するボルト穴４ｂと同軸に配置されている。
【００３１】
さらに、図１には本発明による製造方法を実施する（特にプラネタリギヤユニットを正確に位置決めして組み立てる）ためのプラネタリギヤユニット加工装置１３も示されており、このプラネタリギヤユニット加工装置１３は、下半部１３ａ及び上半部１３ｂを備えている。これら下半部１３ａ及び上半部１３ｂは、それぞれスリーブ状の押込み工具１４，１５と、この押込み工具１４，１５内で軸方向に案内されつつ移動可能なパンチ１６，１７とで構成されている。
【００３２】
これら押込み工具１４，１５はその端面にそれぞれＶ字型突起部１４ａ，１５ａを備えており、これらＶ字型突起部１４ａ，１５ａは、それぞれガイドディスク２，３のリング状溝２ａ，３ａに係合するようになっている。また、パンチ１６，１７はその端面にそれぞれ心合せ用突起部１６ａ，１７ａを備えており、これら心合せ用突起部１６ａ，１７ａは、それぞれボルト穴４ａ，４ｂに係合するようになっている。
【００３３】
しかして、図１に示すプラネタリギヤユニット加工装置１３の位置においては、下半部１３ａが係合状態にある一方、上半部１３ｂはまだ係合状態となっていない。このとき、プラネタリギヤユニット１はそのガイドディスク３を介してスリーブ状の押込み工具１５上に位置し、Ｖ字型突起部１５ａがリング状溝３ａに係合している。さらに、心合せ用突起部１７ａがボルト穴４ｂに係合し、ストップボルト４下部の心合せが貫通孔７内で達成されている。
【００３４】
なお、プラネタリギヤユニット１は、図示の位置において既に完全に組み立てられている。すなわち、プラネタリギヤ、スラストワッシャ、ピンなどのガイドディスク２とガイドディスク３の間に設けられるべきすべての部材が既に設けられている。
【００３５】
図１ａは、図１におけるＸ部分を拡大して示す図であり、ショルダ部１０の周囲に形成されたエッジ部１２を示している。このエッジ部１２は、基本的に２つの面で形成されている。すなわち、エッジ部１２は、基本的に、ストップボルト４の外面４ｃと、該外面４ｃと特に９０°より小さな角度αをなす切込み面４ｄとで形成されている。なお、エッジ部１１についても同様に形成されている。
【００３６】
図２には、図１に示すものと同様なプラネタリギヤユニット１及びプラネタリギヤユニット加工装置１３の第２の段階における状態が示されている。プラネタリギヤユニット加工装置１３の上半部１３ｂは上述のとおりスリーブ状の押込み工具１４及び該押込み工具１４内で軸方向に摺動可能なパンチ１６で構成されており、この上半部１３ａは、心合せ用突起部１６ａがボルト穴４ａに係合し、かつ、Ｖ字型突起部１４ａがリング状溝２ａに係合するまで下方へ摺動される。
【００３７】
これにより、ストップボルト４が両ガイドディスク２，３に対して心合せされるとともに、両ガイドディスク２，３がそれぞれエッジ部１２，１１に対して押圧される。また、このとき、ガイドディスク２の下面とガイドディスク３の上面との間隔ａ１は、両エッジ部１１，１２間の間隔に一致している。
【００３８】
図３には、プラネタリギヤユニット１及びプラネタリギヤユニット加工装置１３の最終段階における状態が示されている。すなわち、ストップボルト４と両ガイドディスク２，３との結合が完全になされている。
【００３９】
図２に示す状態から更に圧力を加えることによって、押込み工具１４，１５がそれぞれ反対方向に互いに向かって移動し、両ガイドディスク２，３もそれぞれ反対方向に互いに向かって移動する。そのため、この図３に示す状態において、両ガイドディスク２，３間の間隔は図２における間隔ａ１よりも小さな間隔ａ２となっている。このとき、ストップボルト４は、そのエッジ部１１，１２においてｓ／２（ｓ：ガイドディスク２，３の厚さ）だけガイドディスク２，３内に埋入される。
【００４０】
このとき、ガイドディスクにおいて押しのけられる部分はリング状の領域である押しのけリング１８，１９を形成し、これら押しのけリング１８，１９は、それぞれエッジ部１２の上側及びエッジ部１１の下側に位置しているとともに、ピン６，５を包囲している。すなわち、貫通孔７，８（図１参照）が少なくとも部分的に閉鎖されている。
【００４１】
なお、押しのけられた部分は切込み面４ｃ（特に図１ａ参照）によって上方又は下方のみではなく径方向内方へも押し込まれるため、両ガイドディスク２，３の外周面は比較的平坦な状態に維持される。
【００４２】
最後に、プラネタリギヤユニット加工装置１３の上半部１３ｂが初期位置へ戻され、プラネタリギヤユニット１は、完全にガイドディスク２，３と組み合わされた状態でプラネタリギヤユニット加工装置１３から取り出される。
【００４３】
ところで、ストップボルトをガイドディスクに埋入させる本発明による方法は、特に、ガイドディスクのせん断領域におけるせん断応力に圧縮応力を重ねて作用させ、押しのけられる部分の移動を補助するＶ字型突起部を用いるものであり、公知の精密打抜きに近いものである。そのため、切欠き感度係数が小さく（切欠きに鈍感）、エッジ部の形成をしないガイドディスクにおける平滑な切断面がえられる。
【００４４】
なお、上記ストップボルトに代えて、ストップボルト及びリベットボルトの機能を果たす他のリベットボルト又はボルトを用いることも可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１              プラネタリギヤユニット
２              第１のガイドディスク
２ａ，３ａ      リング状溝
３              第２のガイドディスク
４              ストップボルト
４ａ，４ｂ      ボルト穴
４ｃ            ストップボルトの外面
４ｄ            切込み面
５，６          ピン
７，８          貫通孔
９，１０        ショルダ部
１１，１２      エッジ部
１３            プラネタリギヤユニット加工装置
１３ａ          プラネタリギヤユニット加工装置の下半部
１３ｂ          プラネタリギヤユニット加工装置の上半部
１４，１５      押込み工具
１４ａ，１５ａ  Ｖ字型突起部
１６，１７      パンチ
１６ａ，１７ａ  心合せ用突起部
１８，１９      押しのけリング
ａ１            埋入前のガイドディスク間の間隔
ａ２            埋入後のガイドディスク間の間隔
Ｄ１            ストップボルトの外径
Ｄ２            貫通孔の内径
Ｄ３            ピンの外径
ｓ              ガイドディスクの厚さ
【図１】
2010507763.tif 000003
【図１ａ】
2010507763.tif 000004
【図２】
2010507763.tif 000005
【図３】
2010507763.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成20年7月21日(2008.7.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ貫通孔（７，８）を有しつつ互いに平行に配置された第１及び第２のガイド円板（２，３）を備えて成るプラネタリギヤユニット（１）であって、両端部にピン（５，６）及びショルダ部（９，１０）を備えたボルト（４）が前記貫通孔（７，８）内に収容されている前記プラネタリギヤユニットにおいて、
前記ショルダ部（９，１０）の周囲にエッジ部（１１，１２）を形成するとともに、該エッジ部（１１，１２）によって前記ボルト（４）を前記第１及び第２のガイド円板（２，３）に埋入させ、
前記ボルト（４）のおける少なくとも前記エッジ部（１１，１２）を硬化させ、
前記ショルダ部（９，１０）を、前記ボルトを埋入したことに伴い形成された前記第１及び第２のガイド円板（２，３）における押しのけリング（１８，１９）に対して支持した
ことを特徴とするプラネタリギヤユニット。
【請求項２】
前記ボルトをプラネタリギヤを支持するストップボルト（４）として形成したことを特徴とする請求項１記載のプラネタリギヤユニット。
【請求項３】
前記ボルトを、前記第１及び第２のガイド円板間での間隔保持及び力の伝達を行うリベットボルトとして形成したことを特徴とする請求項１記載のプラネタリギヤユニット。
【請求項４】
前記ボルト（４）を、ストップボルト及びリベットボルトとして形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラネタリギヤユニット。
【請求項５】
前記第１及び第２のガイド円板（２，３）における前記貫通孔（７，８）を設けた部分の厚さを所定の厚さ（ｓ）に設定し、前記エッジ部（１１，１２）を前記厚さ（ｓ）の一部、特に前記厚さ（ｓ）の半分の位置まで埋入させたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプラネタリギヤユニット。
【請求項６】
前記貫通孔（７，８）に対して同心状に押込み工具（１４，１５）のＶ字型突起部(１４ａ，１５ａ)に係合するリング状溝（２ａ，３ａ）を前記第１及び第２のガイド円板（２，３）上に設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラネタリギヤユニット。
【国際調査報告】
2010507763.tif 000007
2010507763.tif 000008
2010507763.tif 000009
2010507763.tif 000010