JP4103840B2 - キャリアプレート及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明はキャリアプレートとその製造方法に関し、さらに詳しくは、例えば、歯車やプーリなど、回転体を回転自在に支持するキャリアのキャリアプレートとその製造方法に関するものである。
一般に、自動車の自動変速機には遊星歯車装置が設けられており、遊星歯車装置は、リングギヤ、サンギヤ、これらリングギヤとサンギヤとに噛合するピニオン及びこのピニオンを支持するキャリアとで構成されている。
図４は、この様な遊星歯車装置のキャリアプレートの一例を示すものである（特許文献１参照）。このキャリアプレート１０１は、ピニオンギヤの支軸を支持する中空円盤状のキャリア本体１０２と、該キャリア本体１０２の外周端から軸方向に延びる複数の舌片状の脚部１０３とからなっている。
そして、このキャリアプレート１０１は、プレスで打ち抜かれた円板状の打ち抜き素材から舌片状の脚部を有するキャリア素材（ブランクとも云う）１０４を打ち抜き、その後キャリア素材１０４の脚部１０３を軸方向に折り曲げて形成される。キャリア素材１０４は、図４（ｂ）に示すように、打ち抜き形成された中空円板状のキャリア本体１０２の外周に複数の舌片状の脚部１０３が放射状に等間隔で配置されている。
また、遊星歯車装置のキャリア構造であって、脚部の断面形状をＶ字、Ｍ字、Ｌ字、Ｕ字などに形成することによって、耐久性の向上及びギヤノイズの低減を図るようにしたキャリアも開示されている（特許文献２参照）。
特開平７−１３６７２１号公報
特開平７−３３２４７５号公報
しかしながら、前者においては、キャリアプレートのプレート部に連続する脚部を単に軸線方向へ折り曲げたのみであるため、脚部の厚さはプレート部の厚さと同一であり、このため剛性の低いものとなっている。脚部の剛性が低いと、キャリアのねじり変形に脚部が耐えられず歯車の噛み合いズレを招き、耐久性の悪化やギヤノイズの増大といった問題を生じることがある。
また、後者においては、材料鋼板の歩留まりが従来構造よりも低下することと、且つ、製造工程が複雑であり製造コストの上昇を招く虞があるという問題がある。
本発明は、以上のような問題を解決すべくなされたものであって、剛性の高い脚部を有するキャリアプレートとその製造方法とを提供することを課題とする。
本発明のキャリアプレートは、ギヤを支持するプレート部と、該プレート部の外縁部に軸方向に延在する複数の脚部とを有し、該脚部の少なくとも一部が前記プレート部に塑性締結されているキャリアプレートであって、前記脚部は外壁と該外壁に連続する側壁とで構成され、少なくとも前記側壁の一部が前記プレート部に塑性締結されていることを特徴とする。
また、本発明の好ましい形態では、脚部はさらに上記の側壁に連続する内壁を備え、この内壁の一部が塑性締結されている。
本発明のキャリアプレートの製造方法は、ギヤを支持するプレート部と、このプレート部の外縁部に軸方向に延在する複数の脚部とを有するキャリアプレートの製造方法であって、材料素材から複数の嵌合穴を有するプレート部と、このプレート部から外周側に放射状に延在し前記嵌合穴と嵌合する凸部を有する複数の舌部と、を備えるブランクを形成するブランク打ち抜き工程と、舌部の両端部を折り曲げて側壁を形成する第１の曲げ工程と、側壁を形成した舌部を軸線方向に折り曲げて凸部を嵌合穴に嵌合させる第２の曲げ工程と、嵌合穴に嵌合された凸部を塑性締結する締結工程とを有することを特徴とする。
本発明のキャリアプレートは、キャリアプレートの脚部を構成する側壁をプレート部に塑性締結したので、脚部は高い強度と剛性を有する。従って、キャリアのねじり変形によって歯車の噛み合いズレを生じて、キャリアの耐久性の悪化やギヤノイズの増大といった問題を生じることがない。
また、脚部の側壁とプレート部とを塑性締結（例えば、かしめなど）により固着するようにしたので、溶接などの接合方法に比べて遙かに容易であり生産性を向上することができる。さらに、本発明のキャリアプレートは鋼板のプレス成形で得ることができるので、軽量、小型とすることができ製造コストを低減することができる。
以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。
厚さ５ｍｍのＳＰＨ３７０−ＯＤ（板材）を用いて、図１の斜視図に示すにキャリアプレート１０を作製した。
図１のキャリアプレート１０は、ギヤを支持するプレート部１２と、プレート部１２の外縁部に軸線Ｈ方向に延在する３本の脚部１４とを有している。脚部１４は外壁１４ａとこの外壁１４ａに連続する側壁１４ｂとで構成され、外壁１４ａはプレート部１２の外縁部に垂直に突出しており、側壁１４ｂは外壁１４ｂの両側に連続してほぼコの字状にプレート部１２上に立設されている。そして、側壁１４ｂの先端１４ｃ（点線で示す）がプレート部１２に嵌入して塑性締結されている。このように脚部１４はプレート部に固着されているので、極めて高い強度と剛性を有する。
この様な脚部１４を有するキャリアプレート１０は次のようにして製造することができる。まず、材料鋼板から図２（ａ）に示す形状のブランクＢを打ち抜く。ブランクＢは、複数の嵌合穴１６を有するプレート部１２と、プレート部１２から外周側に放射状に延在し、嵌合穴１６と嵌合する凸部１８を有する３個の舌部１４’と、を備えている。ここで、凸部１８の突出長さｄはプレート部の厚さｔより僅かに長く形成する。つまり、ｄ＝１．４〜１．８ｔであることが望ましい。突出長さｄが１．４ｔよりも短いと締結が十分でなく所望の締結強度を得ることができない。また、１．８ｔを越えて長いと突出部が座屈することがあり、安定した締結強度を得ることができない。次に、第１の曲げ工程（ｂ）で舌部１４’の両端部を折り曲げ線Ｌに沿って曲げ、側壁１４ｂを形成する。さらに、第２の曲げ工程（ｃ）で側壁１４ｂを形成した舌部１４’を軸線Ｈ方向に折り曲げて外壁１４ａを形成するとともに、凸部１８を嵌合穴１６に嵌合させる。続いて、締結工程（ｄ）では、嵌合穴１６に嵌合された凸部１８の先端をかしめて塑性締結し、締結部１４ｃを形成する。最後にプレート中央に所定の軸穴を打ち抜き形成する。本実施例では、塑性締結をかしめとしたが、凸部の先端をプレート部に密着するように折り曲げてもよい。
本実施例は、実施例１の脚部１４にさらに内壁を設けて断面ロの字状の脚部としたものであり、内壁の一部もプレート部と塑性締結したものである。本実施例のキャリアプレートは実施例１に比べてさらに高い強度と剛性を有することができる。
この様な脚部１４を有するキャリアプレートは図３ようにして製造することができる。まず、材料鋼板から実施例１と同様にプレート部１２と舌部１４’とを有するブランクＢを打ち抜く。本実施例では、図３に示すように、プレート部１２には、実施例１と同様の嵌合穴１６とともに、嵌合穴１６’を形成する。また、舌部１４’は、実施例１の舌部１４’の側壁となる部分１４ｂ’の両側にさらに内壁となる部分１４ｄ’を配設し、内壁部分１４ｄ’に嵌合穴１６’と嵌合する凸部１８’を形成する。ここで、凸部１８、１８’の突出長さは、いずれも実施例１と同様にすることが望ましい。次に、第１の曲げ工程（ｂ）で舌部１４’を折り曲げ線Ｌ１およびＬ２に沿って曲げ、断面ロの字形状の筒体を形成する。次いで、第２の曲げ工程（ｃ）で筒体を形成した舌部１４’を軸線Ｈ方向に折り曲げて外壁１４ａを形成するとともに、凸部１８を嵌合穴１６に、また、凸部１８’を嵌合穴１６’に嵌合させる。続いて、締結工程（ｄ）では、各嵌合穴１６、１６’に嵌合された各凸部１８、１８’の先端をかしめてプレート部１２に塑性締結する。最後にプレート中央に所定の軸穴を打ち抜き形成する。なお、締結工程では、実施例１と同様にかしめ以外の適当な方法を用いてもよい。
なお、本発明のキャリアプレートは、上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することができる。例えば、実施例１では外壁と側壁とを断面略コの字状に配設したが、外壁に対向する側壁の開口部が外壁の幅よりも広くても、また、狭くてもよい。
本発明のキャリアプレートは、プレス成形という極めて簡便な方法で得ることができ、軽量で高強度であるので、自動車の無段変速機、自動変速機などの遊星歯車装置のプラネタリキャリアに好適に用いることができる。
１０：キャリアプレート １２：プレート部 １４：脚部 １６、１６’：嵌合穴 １８、１８’：凸部 １４ａ：外壁 １４ｂ：側壁 １４ｃ：嵌合部 １４ｄ：内壁 １４’：舌部 Ｂ：ブランク
Claims (3)
- ギヤを支持するプレート部と、該プレート部の外縁部に軸方向に延在する複数の脚部とを有し、該脚部の少なくとも一部が前記プレート部に塑性締結されているキャリアプレートであって、
前記脚部は外壁と該外壁に連続する側壁とで構成され、少なくとも前記側壁の一部が前記プレート部に塑性締結されていることを特徴とするキャリアプレート。 - 前記脚部はさらに前記側壁に連続する内壁を備え該内壁の一部が塑性締結されている請求項１に記載のキャリアプレート。
- ギヤを支持するプレート部と、該プレート部の外縁部に軸方向に延在する複数の脚部とを有するキャリアプレートの製造方法であって、
材料素材から複数の嵌合穴を有する前記プレート部と、該プレート部から外周側に放射状に延在し前記嵌合穴と嵌合する凸部を有する複数の舌部と、を備えるブランクを形成するブランク打ち抜き工程と、
前記舌部の両端部を折り曲げて側壁を形成する第１の曲げ工程と、
前記側壁を形成した舌部を軸線方向に折り曲げて前記凸部を前記嵌合穴に嵌合させる第２の曲げ工程と、
前記嵌合穴に嵌合された凸部を塑性締結する締結工程と、
を有することを特徴とするキャリアプレートの製造方法。
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