(57)【要約】【課題】本発明は遊星歯車においてキャリアベースとキャリアプレートとからキャリアを組立てる方法に関し、組立後のバリ取り作業なしでピニオンの円滑摺動を確保することができるようにすることを目的とする。【解決手段】キャリアベース１０とキャリアプレート１２とを溶接により一体化する前の単品状態において、キャリアベース１０におけるピニオン挿入軸の下孔２４´及びキャリアプレート１０におけるピニオン挿入軸の下孔３０´におけるピニオン対向端面側にＣ面取り24A, 30Aを形成しておく。その後、キャリアベース１０とキャリアプレート１２とを溶接により一体化し組立体とする。そして、下孔24', 30'を下にピニオン挿入軸のための本孔を穿孔工具Ｔにより形成する。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状をなすキャリアベースと、プレート部及びプレート部の円周方向に間隔をおいて複数の脚部を有したキャリアプレートとからなり、キャリアプレートの脚部をキャリアベースの内周底面に一体化し、キャリアプレートの隣接した脚部の間におけるプレート部とキャリアベースの内周底面との間にピニオン軸の装着孔を形成してなる遊星歯車機構用キャリア組立方法において、キャリアベースとキャリアプレートとの一体化に先立ってキャリアベースとキャリアプレートとの夫々にピニオン軸の装着用の下孔を穿設し、次いで、下孔における内側端縁を面取りし、その後キャリアプレートの脚部をキャリアベースの内周底面に一体化すると共に、ピニオン軸の装着用の本孔を形成する遊星歯車機構用キャリア組立方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、下孔の穿設は板材からのキャリアベース及びキャリアプレートのプレス成形過程において行われる遊星歯車機構用キャリア組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は遊星歯車においてキャリアベースとキャリアプレートとからキャリアを組立てる方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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の溶接構造のものがある。キャリアプレートは円周方向に間隔をおいて円板部から突出する複数の曲折脚部を備えており、この脚部がキャリアベースの底面に穿設された脚部受け孔に挿入溶接される。ピニオン（遊星ギヤ）は隣接する脚部の間においてキャリアベースの内側底面とキャリアプレートとの間に配置される。ピニオンの装着のためキャリアプレートとこれに対向するキャリアベースの内側底面とにピニオン軸孔が穿設され、このピニオンを装着したピニオン軸をピニオン軸孔に嵌着している（特許文献１）。
【０００３】
ピニオン装着のためのピニオン軸孔はキャリアベース及びキャリアプレートに芯合するように形成される必要があり、ピニオン軸孔の形成方法としては、キャリアベース及びキャリアプレートに両者の溶接に先立って所定位置に下孔が穿設され、キャリアベースとキャリアプレートとの溶接後に下孔を下に本孔の形成が行われる。
【特許文献１】特開平７−３３２４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ピニオン軸孔は所定精度を得るため下孔を開けたキャリアベースとキャリアプレートとを溶接後に本孔として加工される。そのため、本孔の加工の段階でバリが発生する。バリはそのままではピニオン装着した場合にピニオン端面に当たり得るためピニオンの摺動の円滑性に悪影響を与え、また、作動中にバリが取れることにより内部を汚染する原因となる。そこで、キャリアに対してピニオンを装着するに先立ってバリ取り作業を行う必要があるが、ピニオンの装着部位は有底筒状のキャリアベースの内側底面とこれに対向するキャリアプレートの内側底面との間の奥まった部位であり、そのままではバリ取り作業のため工具のアクセスが困難な部位である。そこで、キャリアベースの単品状態（溶接前）において、バリ取り用工具のアクセスのための開口部を形成しておき、溶接により組立てられたキャリアに対する本孔の穿設後このバリ取り用開口部よりバリ取り工具をキャリアベースとキャリアプレートとの内側対抗面に導入し、ピニオン装着軸孔端面のバリ取り作業を行っていた。バリ取り作業は部品の内部の奥まった部位での作業になるため専用機による自動化が困難であり、どうしても手作業となっていた。また、バリ取り工具のアクセス用の開口部はキャリアベースの筒状面から底面にかけた部位に形成する必要があり、１回の上下方向のプレス加工だけでは対応できないため、底面側にプレス加工で穿孔を行い、次にCAMを用いた側面からの穿孔及びカットを行う必要があり、相当な工程コストを要していた。また、この開口部はバリ取り作業のアクセスのためだけに機能するものであり、それ以外の機能には何ら関与しないものであり、この点での省力化が希求されていた。
【０００５】
この発明はかかる問題点に鑑みなされたものであり、組立後のバリ取り作業なしでピニオンの円滑摺動を確保することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のキャリアは有底筒状をなすキャリアベースと、プレート部とプレート部の円周方向に間隔をおいて複数の脚部とを有したキャリアプレートとからなる。キャリアベース及びキャリアプレートにはピニオン軸の装着用下孔を形成する。下孔の形成はキャリアベース及びキャリアプレートが板材からのプレス品の場合はこれらの部品のプレス加工工程の一環として行うことができる。次いで、キャリアベース及びキャリアプレートの夫々の単品状態でピニオン軸装着用下孔の端面に面取りを行う。そして、下孔端面の面取り後にキャリアベースとキャリアプレートとの溶接や、かしめや、ろう付け等による一体化を行う。溶接の場合にあってはキャリアプレートの脚部をキャリアベースに形成された脚部受け孔に装着し、電子ビーム溶接などにより対抗面を溶接する。溶接等によりキャリアの組立状態状態において、下孔はキャリアベース及びキャリアプレートにおけるピニオン装着部位、即ち、円周方向に隣接する脚部間における所定角度位置におけるキャリアベース底面及びこれに対するキャリアプレート対向面に略芯合位置しており、これら下孔の内側（ピニオン装着側）端面に前記面取部が位置している。そして、下孔をガイドにしてキャリアベース底面及びこれに対するキャリアプレート対向面に本孔の形成を行う。下孔の形成の段階で下孔端面は面取りされており、この面取り部の径は本孔を形成する工具の外径より適当に大きいため本孔穿設時にバリは実質的に発生しない。
【発明の効果】
【０００７】
キャリアベース及びキャリアプレートの組立前の下孔に面取りをしているため、キャリアベースとキャリアプレート溶接によるキャリア組立後の本孔形成時にバリは実質的に発生しないため、キャリア組立体にバリ取り作業が不要であり、そのため、キャリアベースにバリ取り工具アクセス用の開口部を形成する必要がなく、工数の大幅削減が可能であり、コスト低減を実現することができる。更に、工具アクセス用の開口部の形成の際のプレス加工孔やCAM による穿孔やカット作業が不用である。そして、工具アクセス用の開口部がないことからその分の製品の剛性増が得られる点で有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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〜図５は組立後の状態を示すもので、キャリアは、キャリアベース１０とキャリアプレート１２とを備え、キャリアベース１０とキャリアプレート１２とはこの実施形態では溶接され、組立体を構成する。キャリアベース１０は金属板材より有底筒状にプレス加工することにより形成される。すなわち、図２に示すようにキャリアベース１０は筒状部１４と底面部１６とから構成される。底面部１６は中心に開口１８を備え、周知のようにこの開口１８はサンギヤ軸が挿通されるものである。筒状部１４は外周にスプライン部２０を備え、スプライン部２０は図１に示すように突部２０Ａと凹部２０Ｂとを円周方向に等間隔に形成してなり、周知のように、スプライン部２０はクラッチディスク若しくはブレーキディスク（図示せず）を軸線に沿って並行な方向に摺動自在に収容せしめるためのものである。図４に示すように、キャリアベース１０の底面部１６は円周方向に等間隔に離間した３個の受け孔２２を形成しており、この受け孔２２は後述のようにキャリアプレート１２の脚部を収容し溶接するためのものである。また、キャリアベース１０における底面部１６における円周方向に隣接した一対の受け孔２２間には円周方向に等間隔にピニオン軸挿入孔２４が形成される。図２に示すように、ピニオン軸挿入孔２４におけるキャリアプレート１２との対向側端面（ピニオンと対向する内側面）２４Ａは、詳細に後述するように、この発明に従ってキャリア組立前、即ち、キャリアプレート１２との溶接前に下孔の状態にて面取り（Ｃ面取り）されている。
【０００９】
キャリアプレート１２もキャリアベース１０と同様に金属板材からのプレス加工により形成されるものである。図３に示すように、キャリアプレート１２は全体としては円板状をなし、中央部にはサンギヤ（図示しない）を挿通のための開口部２６を形成し、中心から離間した半径の円周上には、円周方向に等間隔に離間した３個の箱形状の脚部２８を備えており、脚部２８以外の部位ではキャリアプレート１２は平板部１２´をなしている。脚部２８はこの実施形態では折り曲げにより形成されるものであり、Ｌ型に曲折された下端28-1（図２）を有している。また、円周方向に隣接した脚部２８間におけるキャリアプレート１２の円板部１２´に位置するように円周方向に等間隔に３個のピニオン軸挿入孔３０が形成される。ピニオン軸挿入孔３０におけるキャリアベース１０との対向側端面（ピニオンと対向する内側面）３０Ａはこの発明に従ってキャリア組立前、即ち、キャリアベース１０との溶接前に下孔の状態にて面取り（Ｃ面取り）されている。
【００１０】
順序が前後するが、キャリアベース１０とキャリアプレート１２との溶接による組立てについて最初に説明すると、キャリアプレート１２は脚部２８を下向きにキャリアベース１０の内側に位置され、脚部２８のＬ型端部28-1はキャリアベース１０の底面１６における脚部受け孔２２に挿入される。受け孔２２の形状（図４）は、脚部２８の下端28-1の輪郭形状に準じた形状（円周方向には両側に多少余白が残る大きさ）をなし、かつ３個の脚部２８は３個の受け孔２２と同一角度位置に形成されているため、脚部２８は受け孔２２に半径方向のがたなく挿入することができる。受け孔２２に対する脚部２８の挿入状態では、図２に示すように、脚部２８のＬ型端部28-1はキャリアベース１０の底面と面一となっている。そして、受け孔２２の内周面と脚部２８の側面との当接部が電子ビーム溶接により溶接される。
【００１１】
キャリアベース１０のピニオン軸挿入孔２４とキャリアプレート１２のピニオン軸挿入孔３０とは一個づつが芯合した上下の対をなし、このようなピニオン軸挿入孔24, 30の上下の対は３対設けられ、各対のピニオン軸挿入孔24, 30に図２の想像線で示すようにピニオン３２のピニオン軸の両端が装着される。図６はキャリアベース１０とピニオン３２との装着状態を模式的に拡大して示しており、ピニオン３２の軸部32-1は２枚のワッシャ３４を介してピニオン軸挿入孔３０に挿入され、軸部32-1をかしめることにより軸方向には変位しないように装着が行われる。ピニオン３２と対向する側におけるピニオン軸挿入孔２４の端面２４Ａはこの発明に従ってキャリアベース１０の単品状態（キャリアプレート１２との溶接前）における下孔のときに面取りされている。キャリアプレート１２とピニオン３２との挿入部における構造も図６と同様である。
【００１２】
次に、この発明におけるキャリアの組立方法について説明すると、この組立方法において、キャリアベース及びキャリアプレートの溶接前の単品状態においてピニオン軸挿入孔の穿設時に組立後（溶接後）のピニオン対抗側の端面に面取りを行うことを特徴としている。即ち、図７（イ）はキャリアプレートとの溶接前の単品状態のキャリアベース１０を示しており、キャリアベース１０の所定位置にピニオン軸挿入孔の下孔２４´が形成される。下孔２４´の径はキャリアプレートとの溶接後に形成される本孔２４より適当に小さな孔径になるように行われる。そして、このように形成されたピニオン軸挿入孔の下孔２４´におけるピニオン側の端面が図７（ロ）の２４ＡのようにＣ面取りされる。Ｃ面取りはテーパ状の工具が行われるが下孔２４´に重ねて本孔２４（図２）を形成時、バリが全くでないか、バリがでてもそれがピニオン装着面側に出張らないような適当な大きさのＣ面取りが行われる。
【００１３】
同様な下孔穿設及びＣ面取りがキャリアプレートのピニオン軸挿入孔についても行われる。即ち、図８（イ）はキャリアベース１０との溶接前の単品状態のキャリアプレート１２を示しており、キャリアプレート１２の所定位置にピニオン軸挿入孔の下孔３０´が形成される。下孔３０´の径はキャリアベース１０との溶接との溶接後に形成される本孔３０より適当に小さな孔径に設定される。そして、このように形成されたピニオン軸挿入孔の下孔３０´におけるピニオン側の端面が図８（ロ）の３０ＡのようにＣ面取りされる。
【００１４】
キャリアベース１０におけるピニオン軸挿入孔の下孔２４´及びキャリアプレート１２におけるピニオン軸挿入孔の下孔３０´の穿孔は、板材からのキャリアベース１０及びキャリアプレート１２の夫々のプレス成形作業の一環として行うのが効率的である。しかしながら、夫々のプレス成形作業完了後に独自の作業として下孔24', 30'の穿孔作業を行うことはもとより任意である。
【００１５】
キャリアベース及びキャリアプレートの下孔24', 30'に対する面取りは歯先が１１８度といった円錐ドリルにより行うことができる。
【００１６】
このようにして下孔24', 30'が穿設され、面取部24A, 30Aを形成したキャリアベース１０とキャリアプレート１２とはこの実施形体にあっては溶接による組立工程に付される。即ち、図９に示すように、キャリアプレート１２は脚部２８を下向きにキャリアベース１０の内側に位置され、脚部２８のＬ型端部28-1はキャリアベース１０の底面１６における脚部受け孔２２に挿入される。受け孔２２の形状（図４参照）は、Ｌ型端部28-1の輪郭形状に準じた形状（円周方向には両側に多少余白が残る大きさ）をなし、かつ３個の脚部２８は３個の受け孔２２と同一角度位置に形成されているため、Ｌ型端部28-1は受け孔２２に半径方向のがたなく挿入される。受け孔２２に対する脚部２８の挿入状態では、図９に示すように、脚部２８のＬ型端部28-1はキャリアベース１０の底面と面一となっている。そして、受け孔２２の内周面と脚部２８の側面との当接部が電子ビーム溶接により溶接される。
【００１７】
溶接により組み立てた状態では上下に対向した下孔24', 30'の対は３箇所形成され、ピニオンの装着側となる内側端部は24A, 30Aは既に面取り済である。この状態で図９に示すように切削工具Tが一対の下孔24', 30'の対に導入され、図２に説明した上下に整列した本孔24, 30の形成が行われる。本孔の穿設は歯先角度が１８０に近い一文字ドリルにより行われる。一文字ドリルでは歯先が外周から先に貫通するため高い真円度と位置精度とを得ることができる。
【００１８】
この発明ではキャリアベース１０とキャリアプレート１２との分離状態で下孔24', 30' の穿設及び面取り24A, 30A が行われ、その後、キャリアベース１０とキャリアプレート１２とを溶接した状態で下孔24', 30'を利用して本孔24, 30としている。そのため、本孔24, 30のピニオン装着側端面には面取りが既に行われており、本孔穿設によるバリの影響が生ぜず、図６に示すようにピニオン３２を装着した場合の摺動面（ワッシャ３４）との摺動性が問題となることはなく、また、溶接後にバリ取り作業が不要であり、溶接後にバリ取りを行う従来技術との比較においてトータルで作業コストを及び工数削減を実現することができる。
【００１９】
図１０は従来技術におけるキャリアベース１１０とキャリアプレート１１２とからなるキャリア組立体を示すが、従来技術においてはバリ取りをキャリアベース１１０とキャリアプレート１１２との溶接後に行っている。組立状態でのキャリアベース１１０とキャリアプレート１１２との対向面へのバリ取り工具のアクセスのため、キャリアベース１１０の筒状部１１４におけるキャリア設置角度位置毎（図１０の場合は３箇所）にアクセス孔１４０がキャリアベース１１０の単品状態において予め形成済である。バリ取り工具のアクセス孔１４０はキャリアプレート１１２との溶接前のキャリアベースの単品状態において形成されるが、初めに述べたようにプレス穿孔、CAMによる穿孔及びカットよりなる複雑な作業を要し、バリ取りのためだけのものであり、しかも剛性低下の懸念さえあったが、この発明方法はこのようなアクセス孔１４０の形成工程を全く不要とするものであり、即ち、図５に示すようにこの発明のキャリアベース１０の筒状部１４は図１０に示す従来のキャリアベース１４０の筒状部１１４にあるようなアクセス孔１４０の形成が不要であり、コスト減、剛性増を得ることができるという優れた作用効果を奏することができるものである。
【００２０】
以上説明のこの発明の実施形態では、キャリアベース１０とキャリアプレート１２との一体化はキャリアベース１０の脚部受け孔２２に対するキャリアプレート１２の脚部２８の挿入・溶接により行っている説明となっているが、この発明はこのような一体化方法に限らず、その他の一体化方式にも広く採用することができる。例えば、図１１はキャリアプレートの脚部に半抜き部を形成し、脚部をキャリアベース上に載置し、半抜き部を２８´のようにかしめることによりキャリアベース１０とキャリアプレート１２との一体化をしたものを示す。また、図１２はキャリアベース１０とキャリアプレート１２とをロウ付け部分４２により一体化したものを示し、この発明はこのような一体化構造のものにも採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１はこの発明のキャリア組立体の平面図である。
【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はキャリアプレートの単品平面図である。
【図４】図４はキャリアベースの単品平面図である。
【図５】図５はこの発明のキャリア組立体の斜視図である。
【図６】図６はキャリアベースに対するピニオン軸の装着部位を模式的に拡大して示す図である。
【図７】図７（イ）（ロ）はキャリアベースの断面図であり、ピニオン軸孔の面取り加工工程を示す。
【図８】図８（イ）（ロ）はキャリアプレートの断面図であり、ピニオン軸孔の面取り加工工程を示す。
【図９】図９はこの発明におけるキャリアベースとキャリアプレートとの組立後の本孔の加工工程を示す。
【図１０】図１０は従来のキャリア組立体の斜視図である。
【図１１】図１１は別の実施形体におけるキャリアベースとキャリアプレートとの組立方法を示す部分図である。
【図１２】図１２は更に別の実施形体におけるキャリアベースとキャリアプレートとの組立方法を示す部分図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０…キャリアベース
１２…キャリアプレート
２２…脚部受け孔
２４…キャリアベースのピニオン軸挿入孔
２４´…下孔
２４Ａ…面取り部
２８…キャリアプレート脚部
３０…キャリアプレートのピニオン軸挿入孔
３０´…下孔
３０Ａ…面取り部
３２…ピニオン
32-1…ピニオン軸
Ｔ…本孔穿設工具
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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