JP4637427B2 - プラネットキャリアの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、１つの太陽歯車、１つ又は２つの内歯車、少なくとも１つのピニオン歯車及び駆動軸を備えた遊星歯車装置用のプラネットキャリアの製造方法に関する。
【０００２】
例えば自動車用変速機のような駆動技術における多くの課題設定は極度の変速比の実現に向けられている。遊星歯車装置は、コンパクトな構造形式で高い変速比を可能にするのに特に好適である。その一例としていわゆるボルフラム型連結変速機が知られ、この変速機は大きな変速比においても高効率を有する。ボルフラム型変速機としては特に簡単な連結変速機が挙げられ、その駆動軸は太陽歯車に結合されていて、太陽歯車はピニオン歯車ブロックと協働する。ピニオン歯車はケーシングに固定された内歯車に支えられており、スパイダ軸はプラネットキャリアとして無負荷で回転する。運動は、プラネットキャリアと、例えばステップピニオン歯車として構成されているピニオン歯車とを介して伝動される。ピニオン歯車はさらに、被動部をなす第２の内歯車にかみ合う。
【０００３】
この種の遊星歯車装置は狭いスペースで大きな伝達密度を可能にするコンパクトな構造形式に適している。
【０００４】
特に処理技術において、高回転の駆動モータの出力伝達のために大幅に減速する変速機が必要になる。このような変速機は負荷方向変換の際に小さな回動遊びを有している必要がある。また、ねじれに強く、軽くて、かつコンパクトな構造形式によって特色をなす必要がある。
【０００５】
本願出願人によるＤＥ−Ａ１９５１０４９９号明細書によって１つの遊星歯車装置が知られているが、この遊星歯車装置は被駆動の太陽歯車、第１及び第２の内歯車を備え、第１の内歯車は不動に位置し、第２の内歯車は回転駆動可能に支承されていて被動部をなしており、複数のピニオン歯車が１つのプラネットキャリア内で斜めに延びる軸線上に太陽歯車及び内歯車と常時かみ合うように支承されている。ピニオン歯車は大小の各ステップ歯車を有するステップピニオン歯車として構成されており、各ステップ歯車の歯は互いに異なるモジュールを有している。
【０００６】
被駆動の太陽歯車及び２つの内歯車を備えた別の遊星歯車装置が同じく本願出願人によるＤＥ−Ａ４３２５２９５号明細書によって知られている。この遊星歯車装置の場合、プラネットキャリア内の遊星軸線上に支承された遊星軸が遊星歯車装置の中心軸線に対して鋭角をなして斜めに配置されている。無負荷で回転するプラネットキャリアはボール軸受を介して１つのブッシュ上に低摩擦に支承されており、この場合、ブッシュはプラネットキャリアの軸方向位置を調整するために一端が肩部を介してボール軸受に接触し、止めリングを介してスペーサに固定することができる。
【０００７】
このようにして遊びのない遊星歯車装置が得られる。即ち、狭い遊び設定の基礎をなす製作精度が高い。
【０００８】
このような構成の遊星歯車装置の重要な部分の１つはプラネットキャリアであり、プラネットキャリアは通常では鍛造部品と、打ち抜き又は精密裁断による部品であるガイドプレートとからなり、これら両部品が互いに溶接される。しかし、このような製造方法では、付加的な溶接処理を含めて多くの加工ステップが必要になる。
【０００９】
溶接に伴ってしばしば発生する部品の変形のために製造後にプラネットキャリアの後加工も必要である。
【００１０】
既に、鋳造されたプラネットキャリアも使用されたが、その製造に際してやはり大きな加工費を要する。加えて、鋳造によるプラネットキャリアの製造に必要な高価な鋳型の耐用寿命はガイドプレートの精密裁断に必要な成形工具よりも短い。
【００１１】
本発明の課題は、プラネットキャリアの製造方法において、著しく簡単に実施できて、製造コストを低減できるようにすることである。
【００１２】
この課題を、本発明は、特許請求の範囲の欄の請求項１に示す特徴事項によって解決した。有利な一実施の形態が請求項２に示されている。
【００１３】
本発明の場合、要するに、複数、特に２つのガイドプレートが、受容するピニオン歯車の数に相当する数のリベットによって環状突起を介してプレス内で位置決めされ、組み合わされ、一工程で互いに結合される。ガイドプレートはこの場合精密裁断部品として製作され、スパイダ軸上に配置された各ガイドプレートが受容すべきピニオン歯車の数に相当する数のリベットによって互いに結合される。この場合、リベットの軸ピンの肩部にリベットの縦軸線を同心的に包囲する環状突起が形成されており、ガイドプレートに対して肩部に向かう方向で負荷を及ぼすプレスの工具も環状突起を有していて、この環状突起は肩部の環状突起と等しいジオメトリー（幾何学的な形状・配列）を有して正確に対置しており、これにより、リベット据え込み過程中に環状突起の外側のガイドプレート部分に許容し得ぬ変形が発生することはない。
【００１４】
プレスでの構成部品のかみ合わせ接合によって、従来の鋳造もしくは溶接による方法に比較して著しいコスト上の利点が得られる。切り粉の発生並びにその高価な除去処理が避けられることによってさらに別の利点も得られる。
【００１５】
アンバランスの明らかな低減により、完成したプラネットキャリアの品質向上が図られる。というのは、比較的大きな鍛造公差が不要であることと相俟って位置正確なリベット結合を問題なく行えるからである。
【００１６】
さらに付言するならば、本発明によるプラネットキャリアは従来のプラネットキャリアよりも軽量に製造することができ、従って重量節減が可能になる。
【００１７】
次に、図示の有利な実施の形態に従って本発明を詳述する。
【００１８】
図１に略示されているプラネットキャリアにおいて、符号１は従来のスパイダ軸を示し、符号２、３は精密裁断部品として製作されてスパイダ軸１上に互いに間隔をおいて平行に配置された２つのガイドプレートを示しており、これら両方のガイドプレートは受け入れるべきピニオン歯車の数に等しい数の複数のリベット４を介して本発明の形式で互いに結合される。
【００１９】
図２はリベット４の１つ及びこれを介して互いに結合された両方のガイドプレート２、３の一部を拡大断面図で示しており、図２の左半部にはリベット据え込み前の相互位置が、また右半部にはリベット据え込み終了後の相互位置が縦軸線ａ−ａによって分けて示されている。
【００２０】
符号４で示されているリベットはその両端部において軸ピン５だけ延長されている。この軸ピン５の直径は両方のガイドプレート２、３の間の範囲の本来のリベット直径よりも小さく、これによってリベット４の両端部側にガイドプレート２、３が接触することになる肩部９が形成される。
【００２１】
本発明によれば、各肩部９に、軸ピン５に対して同心的な環状突起８が形成されていて、それも図２中の上部のガイドプレート２に面する側にも、図２中の下部のガイドプレート３に面する側にも形成されている。符号６はプレスの工具を示し、符号１０は工具６によって同心的に包囲される同じプレスのラムを示しており、これら両方のプレス部材は互いに別個に可動である。
【００２２】
工具６のガイドプレート２、３側の端部にも環状突起７が形成されており、この環状突起７はリベット４の肩部９の環状突起８と等しいジオメトリーを有して正確に対置されている。据え込み過程、要するに工具６がガイドプレート２、３の対面する個所へ負荷を及ぼす過程において、ラム１０による軸ピン５の据え込みに伴って環状突起７、８の外側にガイドプレート２、３の不都合な変形が生じない程度に、ガイドプレート２、３の材料が圧迫される。このような本発明の方法によれば、所期の幾何寸法を、別途の加工処理の必要なく厳守することができる。換言すれば、リベットの肩部並びに工具の端面に環状突起を形成する特別な構成により、ガイドプレートの材料中へ軸ピン５を据え込むためのスペースが封鎖されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はプラネットキャリアの断面図。
【図２】 図２は据え込み工程の前後におけるリベットの拡大断面図。
【符号の説明】
１ スパイダ軸
２ ガイドプレート
３ ガイドプレート
４ リベット
５ 軸ピン
６ 工具
７ 環状突起
８ 環状突起
９ 肩部
１０ ラム

Claims (2)

1. １つの太陽歯車、１つ又は２つの内歯車、少なくとも１つのピニオン歯車及び駆動軸を備えた遊星歯車装置用のプラネットキャリアの製造方法であって、
   プラネットキャリアは、駆動軸（１）と、互いに平行に結合されるとともに互いに間隔をおいて配置された２つのガイドプレート（２、３）と、を有している構成のものにおいて、
   ガイドプレート（２、３）は精密裁断部品として製作され、駆動軸（１）上に配置された各ガイドプレート（２、３）は受容すべきピニオン歯車の数に相当する数のリベット（４）によってプレス内において一作業工程で互いに結合され、
   この場合に、軸ピン（５）を有するリベット（４）の肩部（９）にリベット（４）の縦軸線を中心とした環状突起（８）が形成されており、ガイドプレート（２、３）に対して肩部（９）に向かう方向で負荷を及ぼすプレスの工具（６）が環状突起（７）を有しており、この環状突起（７）は肩部（９）の環状突起（８）と等しいジオメトリーを有してこの環状突起（８）に対置しており、これにより、リベット据え込み過程中に環状突起（７、８）の外側でガイドプレート（２、３）の所定の許容量を超える変形が生じないようにすることを特徴とする、プラネットキャリアの製造方法。
2. 工具（６）はラム（１０）を同心的に包囲し、このラム（１０）を介して軸ピン（５）の自由端面が軸ピン（５）の中心軸と同一方向へ変形される
   ことを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。

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