JP2005048950A - 遊星歯車装置用遊星キャリヤの案内プレート結合体 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２つの案内プレート（２、３）を有し、案内プレートが好適な結合要素によって互いに結合されかつ互いに平行に離間保持されており、結合要素が両方の案内プレート（２、３）の少なくとも一方の一体な構成部品である、遊星歯車装置用遊星キャリヤの案内プレート結合体（１）において、組立費、製造費および保管費を低減しつつ、同時に案内プレート結合体（１）の動作疲労強度を保証する。
【解決手段】 結合要素（４、５、６）が両方の案内プレート（２、３）の少なくとも一方に凹部（７）として構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、請求項１の前文に記載された遊星歯車装置用遊星キャリヤの案内プレート結合体に関する。

遊星キャリヤが遊星歯車装置のなかで重要な部材であることは一般に知られている。このような遊星キャリヤは特許文献１によればスパイダ軸を備え、スパイダ軸の一端に２つの案内プレート（スパイダ板とも称される）が相対回転不能に固着されている。このため両方の案内プレートは互いに平行に整列し、遊星歯車を受容するための自由空間がそれらの間に形成されるように離間して互いに強固に結合されている。両方の案内プレートの結合はこの先行技術では特別なクリンチボルトを利用して行われ、クリンチボルトの両側の正面側ピンは両方の案内プレートの受容開口部内で強固に締付けられている。

遊星歯車自体は特許文献２によればいわゆる遊星ボルトで支承しておくことができ、遊星ボルトは両方の案内プレートによって形成される自由空間内に配置されて案内プレートに固着されている。

指摘した両方の解決の欠点は、遊星キャリヤを製造するのに不可欠な個別部品の多さとそれに伴う製造支出である。

さらに、このような遊星キャリヤを鍛造品として製造することが公知であるが、しかしこれは再加工支出が不可欠なために高価な比較的重い部材をもたらす。

他の変更態様において遊星キャリヤが含む案内プレートは部分的に折り曲げられた側板を有する薄板成形品からなり、側板は反対側の第２案内プレートの縦長受容開口部に嵌挿されてそこで溶接されている。このような薄板成形品は比較的複雑で制御困難な部材である。というのも、なかんずく第２案内プレートの縦長受容開口部がその部材強度に対して切欠き作用に関して否定的に影響し、側板の部分的溶接が問題の多い溶接継目推移もしくは部材歪みを生じることがあるからである。
独国特許出願公開公報ＤＥ１９９４５２４２Ａ１ 独国特許出願公開公報ＤＥ１００１４４６４Ａ１

このことを背景に本発明の課題は、前文に係る遊星キャリヤを改良し、僅かな数の個別部品と、両方の案内プレートの結合に関してプロセス上確実で安価な結合技術で製造できるようにすることである。

この課題の解決が主請求項の特徴から明らかとなる一方、本発明の有利な諸構成、諸態様は従属請求項から読み取ることができる。

本発明は、両方の案内プレートの結合用に不可欠な結合手段がこれら両方の案内プレート自体の少なくとも一方に形成されているときこのような遊星キャリヤの個別部品点数を減らすことができるとの認識を利用する。その限りで本発明は、一方の案内プレートから曲げ上げられた結合側板を有する上記遊星キャリヤに追従する。しかしこの先行技術から離れて本発明に係る案内プレート結合体では、両方の案内プレートを結合するための結合要素が両方の案内プレートの少なくとも一方に凹部として形成され、凹部の軸線方向長さが案内プレート間の最終的距離を実質的に決定する。

これらの結合要素は両方の案内プレートの一方にのみ形成しておくことができるが、両方の案内プレートにも形成しておくことができる。最後に指摘した変更態様は、なかんずく、例えば結合要素を両方の案内プレートに交互に配置することによって案内プレートをいわゆる同一部品として製造することができ、これにより工具費および保管費を著しく減らすことができるがゆえに有利である。

加えて、本発明の好ましい一構成においてこれらの結合要素は両方の案内プレートの間の離間距離にわたって密閉面で構成されている。これにより機械的に特別安定した結合手段が提供され、結合手段の数が少ない場合でもこれらの結合手段で比較的高いトルクが伝達可能である。これに関連して、結合要素がドーム状、円錐形または円筒形幾何学形状を有すると特別有利である。

案内プレート結合体を製造するために、一方の案内プレートの結合要素は各他方の案内プレートに例えば突合せ溶接またはリベット止めされている。後者の場合、リベットを挿通するための開口部は結合要素の正面側自由端にもまた他方の案内プレートの各付設個所にも設けられている。

本発明に係る案内プレート結合体の別の変更態様において結合要素はその正面側自由端に、反対側の他方の案内プレートの対応する開口部の直径に等しいかまたはそれよりも小さい直径を有する。

同じ大きさの直径を有する変更態様が選択される限りで、それ自体公知の加圧結合が考慮に値し、その製造のために両方の案内プレートの一方の部材温度が下げられまたは高められ、この案内プレートが他方の案内プレートに比べて多少低減または増大した寸法を有する。結合要素を前記受容開口部に差し込んで両方の案内プレートの間で温度を調整後、結合手段の自由端は受容開口部内でそれ自体周知の如くに圧入された状態で固着されている。

本発明の別の構成では、結合要素の正面側自由端が円錐形に構成されており、結合要素は、両方の案内プレートの組立を一層良好に実現できる心出し部として利用することができる。

少なくとも一方の案内プレートの結合要素と、案内プレートのその他の幾何学的特性は、好ましくは、冷間鍛造法と深絞り法と精密切断法との組合せである薄板成形法によって製造される。

さらに、結合要素がその正面側自由端領域に各１つの環状肩部を有し、環状肩部の直径が各他方の案内プレートの付属する開口部の直径よりも大きいと有利であると見做される。この環状肩部は他方の案内プレート用に第１組立ステップにおいて載置領域を形成し、この載置領域は後続の組立ステップにおいて例えば部材複合体に導入される結合プロセス力用の受け部として予定されまた適している。

加えて、結合要素がコーキング、溶接、ろう付けによって、または結合要素の正面側自由端の周設溝内に係合する各１つの止め輪を利用して、各他方の案内プレートの外面に固着されているように、案内プレート結合体は製造しておくことができる。

さらに、両方の案内プレートが、遊星キャリヤによって担持されるべき遊星歯車の回転軸または軸を受容するための開口部を有すると望ましい。

加えて、組立を容易とするために両方の案内プレートの少なくとも一方に心出しおよび／または組立用開口部が形成されており、この開口部内に心出し工具および／または組立工具が導入可能である。

最後に、両方の案内プレートの少なくとも一方に外側差込歯が形成されており、この外側差込歯が案内プレートの周面全体にまたは周面部分のみにわたって形成されていると望ましいと見做される。この差込歯は例えば、遊星キャリヤの案内プレート結合体を別の変速機部材と相対回転不能に結合するのに利用することができる。

本発明を明らかにするために明細書に図面が添付してあり、本発明に係る案内プレート結合体の２つの実施例が図面に示してある。

従って図１から読み取ることができるように、本発明対象は遊星歯車装置用遊星キャリヤの案内プレート結合体１であり、この複合体はふつう例えば溶接継目を介してここには図示しないスパイダ軸と結合されている。

本発明に係る案内プレート結合体１はここに示す実施例において２つの円形案内プレート２、３からなり、案内プレートは互いに平行に整列し、結合手段４、５、６を介して互いに強固に結合されている。

前記結合手段４、５、６は精密切断法と冷間鍛造法と深絞り法との組合せからなる特別な製造法で案内プレート３から成形されており、この実施例において結合手段はドーム状に構成され、空洞７を有する間隔保持体および結合構造体とを成す。

これらの結合要素４、５、６を他方の案内プレート２と固着するために結合要素はその正面側自由端に外径を低減して主に円筒形に形成された領域を備えており、各結合要素４、５、６のこの領域に環状肩部８が形成されている。

結合要素４、５、６の正面側自由端を反対側案内プレート２の受容開口部１０に差込み後、両方の案内プレート２、３の間にまず仮複合体が生じ、前記環状肩部８が結合手段なしの案内プレート２の内面２５に当接している。

この構造措置によって、両方の案内プレート２、３が実際にも互いに面平行に整列していることが確保されている。しかも、場合によって続くコーキング過程のとき、明確な条件のもとで結合要素４、５、６が結合プロセス力を吸収できることは環状肩部８によって確保される。選択的にまたは付加的に、結合プロセス中、結合要素４、５、６の空洞７内で好適な工具によって対抗保持することができる。

両方の案内プレートの溶接またはろう付けが望ましい限り、このために不可欠な結合継目は例えば、結合手段なしの案内プレート２の外面に設けられる。

この図１を頼りに容易に検証できるように、本発明によって、単に２つの部材で案内プレート結合体１を機械的に安定させて迅速にかつ両方の案内プレート２、３の面平行性に関して厳密に製造することが可能である。加えて、冒頭で触れたように両方の案内プレート２、３が同一部品として構成されている限り、このような案内プレート結合体の製造費は喜ばしいことに低下させることができる。

図１からさらに読み取ることができるように、両方の案内プレート２、３の間に嵌挿されるべき遊星歯車用の支承軸（いわゆる遊星ボルト）を受容するための開口部１１、１２、１３も案内プレート３に打ち抜かれまたは穴明けされている。前記支承軸用の幾何学的に対応する開口部１４、１５、１６は、明確に認めることができるように、結合手段なしの案内プレート２にもある。

結合手段４、５、６を利用してこれら両方の案内プレート２、３の間に結合を行う前に、遊星歯車は案内プレート結合体１に嵌挿することができる。当然に、遊星歯車はその遊星ボルトと共に後からでも、つまり両方の案内プレート２、３の接合後に、嵌挿することができる。その場合、開口部１４、１５、１６は組立用に両方の案内プレート２、３を心出しするのにも利用することができる。遊星ボルトと遊星歯車は単に見易くする理由から図面では省かれている。

図２は、図１の構造にきわめて類似した案内プレート結合体を示している。これら両方の図の比較から明らかとなるように、図２の案内プレート結合体は結合手段なしの案内プレート２の外面を見た図で示してあり、結合手段４、５、６用のその受容開口部１０をはっきり認めることができる。これらの開口部１０に結合要素４、５、６の円筒形に構成された正面側自由端９がそれぞれ差し込まれ、本発明のこの実施例において結合要素はコーキングによって結合手段なしの案内プレート２と結合されている。

さらに、結合手段なしの案内プレート２が心出し開口部２２、２３、２４を備えており、両方の案内プレート２、３の組立て時に組立補助手段として心出し開口部を通して心出し工具または組立装置の受容ボルトは差込可能である。必要なら、開口部１１、１２、１３または１０と案内プレートの外径および内径は付加的に心出しに利用することができる。

最後に、結合手段なしの案内プレート２の外周面に差込歯１７、１８、１９、２０、２１が形成されており、この差込歯は合計５つの周面部分にわたって延びている。この外側差込歯を利用して結合手段なしの案内プレート２もしくは組立終了した案内プレート結合体ないしは遊星キャリヤは冒頭に触れた遊星歯車装置の別の部材に相対回転不能に固着することができる。当然にこの外側差込歯は結合手段なしの案内プレート２または両方の案内プレート２、３の周面全体にわたって延設することもできる。

ここには図示しないスパイダ軸または遊星キャリヤ軸が一方または両方の案内プレート２、３の内周面２６に固着可能であることに触れないわけにはいかない（図１）。

両方の案内プレート２、３に示された開口部、結合要素および歯はすべて、主に、冒頭に触れた冷間鍛造、深絞りおよび精密切断の組合せ方法で製造されている。

結合要素４、５、６の数は、製造支出および利用可能な取付空間に関して有利であると考えられるのではあるが、３つの結合要素に確定されてはいない。

両方の案内プレート２、３を同一構造の部品として構成すると、案内プレート２、３のそれぞれに前記結合要素が存在している。そのような場合、両方の案内プレート２、３のそれぞれに単に２つの結合要素を形成し、結合要素が合計４つとなり、案内プレート結合体の案内プレート３、４に結合要素は主に均一に分布して形成されている。

同一構造の部品としての両方の案内プレートの別の構成において、両方の案内プレートは同数の結合要素を有し、個々の結合要素の高さ（もしくは案内プレートの整列方向を向いた広がり）はそれぞれ両方の案内プレートの間の距離の半分とすることができる。遊星キャリヤを組み立てるとき結合要素の自由端は相応に鈍角で重ねられ、例えば溶接プロセス（「ＫＥ溶接」）によって対で互いに結合される。これにより、有利なことに、例えば多段遊星歯車用の両方の案内プレートの間に大きな軸線方向距離も橋絡可能である。

両方の案内プレートの他の‐再び異なる部品として実施された‐構成において、両方の案内プレートは高さの異なる（もしくは案内プレートの軸線方向に向けた広がりの異なる）結合要素を同数有し、遊星キャリヤを組み立てるとき第１案内プレートの結合要素の自由端が鈍角でまたは心出しして第２案内プレートの結合要素の自由端に載置され、例えば溶接プロセス、ろう付けプロセス、コーキングまたは圧着によって素材接合式、形状接合式または摩擦接合式に互いに結合されるようにすることができる。

本発明に係る案内プレート結合体の特別な利点として、それを構成するのに２つの個別部品２、３が必要とされるだけであり、案内プレート幾何学形状と、結合要素４、５、６およびこれら結合要素４、５、６用受容開口部１０の配置とを適切に選択すると個別部品は同一構造でも製造することができる。そのことから工具費および保管費が減少する。

しかも上記案内プレート結合体の構造は機械的再加工支出がほとんど必要でないほどに有利に製造可能である。

さらに、両方の案内プレート２、３の円形結合領域（円筒形または円錐形心出し直径９；受容開口部１０）はその部材疲労強度に関して、冒頭述べた公知の遊星キャリヤの結合側板を受容するための溝孔よりも技術的にはるかに有利であると判定される。

遊星キャリヤの案内プレート結合体の第１実施形態の斜視図である。 別の変更態様を図２と同様に示す図である。

符号の説明

１ 遊星キャリヤの案内プレート結合体
２ 案内プレート
３ 案内プレート
４ 結合要素
５ 結合要素
６ 結合要素
７ 空洞；凹部
８ 結合要素の肩部
９ 心出し直径
１０ 案内プレートの開口部
１１ 遊星軸用開口部
１２ 遊星軸用開口部
１３ 遊星軸用開口部
１４ 遊星軸用開口部
１５ 遊星軸用開口部
１６ 遊星軸用開口部
１７ 外側差込歯
１８ 外側差込歯
１９ 外側差込歯
２０ 外側差込歯
２１ 外側差込歯
２２ 心出し工具受容開口部
２３ 心出し工具受容開口部
２４ 心出し工具受容開口部
２５ 案内プレート２の内面
２６ 案内プレート２の内周面

Claims (19)

1. 遊星歯車装置用遊星キャリヤの案内プレート結合体（１）であって、２つの案内プレート（２、３）を有し、案内プレートが好適な結合要素によって互いに結合されかつ互いに平行に離間保持されており、結合要素が両方の案内プレート（２、３）の少なくとも一方の一体な構成部品であるものにおいて、
   結合要素（４、５、６）が両方の案内プレート（２、３）の少なくとも一方に凹部（７）として構成されていることを特徴とする案内プレート結合体。
2. 結合要素（４、５、６）が両方の案内プレート（２、３）の間の離間距離にわたって密閉面で構成されていることを特徴とする、請求項１記載の案内プレート結合体。
3. 結合要素が両方の案内プレートの間の離間距離のほぼ半分にわたって密閉面で構成されていることを特徴とする、請求項１記載の案内プレート結合体。
4. 結合要素（４、５、６）がドーム状、円錐形または円筒形幾何学形状を有することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の案内プレート結合体。
5. 案内プレート（２、３）がその幾何学形状に関して同一部品であるように、結合要素（４、５、６）は両方の案内プレート（２、３）に交互に構成されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の案内プレート結合体。
6. 結合要素（４、５、６）が各他方の案内プレート（２）に突合せ溶接またはリベット止めされていることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の案内プレート結合体。
7. 結合要素（４、５、６）はその正面側自由端に、各他方の案内プレート（２）の対応する開口部（１０）の直径に等しいかまたはそれよりも小さい直径を有することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の案内プレート結合体。
8. 第１案内プレートの結合要素の自由端が第２案内プレートの結合要素の自由端に対で突合せ溶接されていることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の案内プレート結合体。
9. 第１案内プレートの結合要素はその正面側自由端に、第２案内プレートの結合要素の対応する各正面側自由端の直径に等しいかまたはそれよりも小さい直径を有することを特徴とする、請求項８に記載の案内プレート結合体。
10. 結合要素（４、５、６）の正面側自由端が円錐形に構成されていることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の案内プレート結合体。
11. 結合要素（４、５、６）がその正面側自由端領域に各１つの環状肩部（８）を有し、環状肩部の直径は各他方の案内プレート（２、３）の付属する各開口部（１０）の直径よりも大きいことを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の案内プレート結合体。
12. 第１案内プレートの結合要素がその正面側自由端領域に各１つの環状肩部を有し、環状肩部の直径は第２案内プレートの結合要素の対応する各正面側自由端の直径よりも大きいことを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の案内プレート結合体。
13. 結合要素（４、５、６）と、少なくとも一方の案内プレート（２、３）のその他の幾何学的特性が、冷間鍛造と深絞りと精密切断との組合せである製造方法によって製造されていることを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の案内プレート結合体。
14. 結合要素（４、５、６）は各他方の案内プレート（２、３）にコーキング、リベット止め、溶接、ろう接、圧着によって、または結合要素（４、５、６）の正面側自由端の周設溝内に係合する各１つの止め輪を利用して固着されていることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の案内プレート結合体。
15. 第１案内プレートの結合要素がコーキング、リベット止め、溶接、ろう付けまたは圧着によって第２案内プレートの対応する各結合要素に固着されていることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の案内プレート結合体。
16. 両方の案内プレート（２、３）が、遊星歯車の回転軸または軸を受容するための開口部（１１〜１６）を有することを特徴とする、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の案内プレート結合体。
17. 両方の案内プレート（２、３）の少なくとも一方が心出しおよび／または組立用開口部（２２、２３、２４）を有し、この開口部を通して心出し工具および／または組立工具が導入可能であることを特徴とする、請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の案内プレート結合体。
18. 組立工程時に対抗保持するために組立工具が結合要素（４、５、６）の空洞（７）に導入可能であることを特徴とする、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の案内プレート結合体。
19. 両方の案内プレート（２、３）の少なくとも一方に外側差込歯（１７〜２１）が形成されており、この外側差込歯が少なくとも一方の案内プレート（２、３）の周面全体にまたは周面部分のみにわたって形成されていることを特徴とする、請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の案内プレート結合体。

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