JP3826995B2 - キャリヤの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャリヤの製造方法に関し、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ヤの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の自動変速機には、一般に、遊星歯車装置が用いられている。遊星歯車装置は、サンギヤと、サンギヤの周りに配置されたリングギヤと、サンギヤとリングギヤとの間に両ギヤと噛合うように配置されプラネタリギヤあるいはピニオン（以下、プラネタリギヤと総称する）と、プラネタリギヤを回転自在に支持するキャリヤとを備えている。
【０００３】
この遊星歯車装置のプラネタリギヤなどを支持するための従来のキャリヤとしては、例えば、特開平１０−２８８２４８号公報に開示された自動変速機の遊星歯車装置が知られている。このものは、互いに歯合するリングギヤ、サンギヤ及びピニオンを備えて、ピニオンを回転自在に支持するキャリヤが、自動変速機の軸と結合するボス部と、径方向に延設されたプレート部と、このプレート部から軸方向に突設された凸部からなるキャリヤプレートと、前記キャリヤプレートの凸部と嵌合する穴部を備えたベースプレートから構成された自動変速機の遊星歯車装置において、前記キャリヤプレートの凸部が差厚プレス加工により、ボス部およびプレート部に比して板厚が大きく形成されたことを特徴とする自動変速機の遊星歯車装置である。
【０００４】
そして、当該公報に開示された自動変速機の遊星歯車装置においては、図３９にも示されているように、キャリヤＣ’が自動変速機の軸にスプライン結合されるキャリヤプレート３１と、円盤状のベースプレート３２と、により構成されている。キャリヤプレート３１は、円盤状のプレート部３１aとこのプレート部３１aの外周から軸とほぼ平行してベースプレート側３２へ突設された複数の柱部（凸部）３３から構成され、柱部３３の端部は板厚の減少した嵌合部３３aが形成されている。また、ベースプレート３２は、内周に図示しない軸やサンギヤを挿通する貫通孔３２aを備えた環状の板部材で構成され、外周側にはキャリヤプレート３１の柱部３３の端部に形成された嵌合部３３aと嵌合する嵌合穴３２bが形成されている。そして、キャリヤプレート３１とベースプレート３２の結合は、柱部３３の端部に形成された嵌合部３３aを嵌合穴３２bに嵌合して、嵌合部３３aの嵌合穴３２bに嵌合された部分をベースプレート３２に溶接することでおこなわれる。すなわち、従来のキャリヤにおいては、キャリヤプレート３１とベースプレート３２とを個別に成形し、両者３１,３２を組付けてから溶接により結合させ一体化していた。なお、キャリヤプレート３１およびベースプレート３２は、当該後方にも記載されているように、板部材をプレス加工したものが用いられる。また、当該公報には、プレス加工に変わって、鍛造や鍛造＋切削加工等によってキャリヤプレートおよびベースプレートを形成することも記載されている。このようなキャリヤでは、キャリヤプレート３１とベースプレート３２の間であって複数の柱部３３の間には、ピニオンをキャリヤ内に挿入すると共に、このピニオンの歯先をリングギヤと噛合させるための開口部３５が形成されている。
【０００５】
また、別の従来の技術としては、上述した従来のキャリヤにおける柱部３３を有するキャリヤプレート３１とベースプレート３２を燒結により成形し、溶接に代えてロウ付けにより組付け結合させることにより一体化したキャリヤもあった。
【０００６】
さらに、別の従来の技術としては、キャリヤプレート３１とベースプレート３２と柱部３３とを鋳造により一体形状のキャリヤを成形することも行われていた。この場合においては、成形後に切削加工を行うことによってキャリヤプレート３１とベースプレート３２との対向面の平行度を向上させることができるなど、高精度のキャリヤを成形することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術のうち特開平１０−２８８２４８号公報に開示されたキャリヤにあっては、上述したように、キャリヤを製造する毎に個別に成形されたキャリヤプレート３１とベースプレート３２とを組付け、さらに、溶接あるいはロウ付けにより両者３１,３２を結合させ一体化させなければならないために、工程数が多く、各工程のための設備を必要とし、コストを低減させることができないという問題があった。
【０００８】
さらに、キャリヤは、回転体を回転自在に支持する目的のため、キャリヤプレート３１とベースプレート３２との対向面の平行精度が要求されるのであるが、上記従来の技術のうち、プレス加工や燒結によって個別に成形されたキャリヤプレート３１とベースプレート３２とを溶接あるいはロウ付けによって組付けるものにあっては、組付け時に生じる誤差や、両者３１,３２の製造時におけるプレス成形の公差あるいは燒結歪、さらには結合時の溶接熱あるいはロウ付けにより歪が生じるために、対向面の平行精度を向上させることができないという問題があった。そして、かかる問題を解決するために、キャリヤプレート３１とベースプレート３２とを一体化させた後に、両者３１,３２の対向面の間に所定の幅を有するマンドレルを配置して、マンドレルに向かって圧印することも考えられるが、上記従来の技術にあっては、キャリヤプレート３１とベースプレート３２とを結合する溶接部分あるいはロウ付け部分に割れが生じるために、圧印することはできないという問題もあった。
【０００９】
また、上記従来の技術のうちで個別に成形されたキャリヤプレート３１とベースプレート３２とを溶接によって組付ける場合には、柱部３３の嵌合部３３aと嵌合穴３２bが形成されたベースプレート３２とが溶接される際に溶け落ちるのを防止すると共に強度を確保するために、少なくともベースプレート３２と柱部３３の板厚を薄くしたり柱部３３の周方向の幅を小さくすることができず、キャリヤの軽量化を図ることができないという問題もあった。
【００１０】
さらに、プレス成形されたキャリヤプレート３１の柱部３３とベースプレート３２とを溶接によって組付ける場合には、両者３１、３２が個別に成形されているため、その材料フローが分断されていることにより強度が低いという問題があった。また、燒結により成形されたキャリヤプレート３１の柱部３３とベースプレート３２とを溶接によって組付ける場合には、素材が粉末であるために密度が低いと共に材料フローがないことから、さらに強度が低いという問題があった。
【００１１】
一方、上記従来の技術のうち、鋳造によりキャリヤプレートとベースプレートと連結部とを一体に成形したキャリヤにあっては、成形後に切削加工を行わなければならず、そのための工程が増えると共に素材に無駄が生じるなど、コストが高くなるという問題があった。そして、鋳造により成形されたキャリヤは、溶融された素材を単に成形するものであり密度が低いと共に材料フローがないことから、さらに強度が低いという問題があった。
【００１２】
そして、燒結あるいは鋳造により製造されたキャリヤは、上述したように強度が低いという問題、換言すれば、いずれも単位重量辺りの強度が低いという問題から、所定の強度を確保するために板厚を厚くする必要があり、無駄に素材を使用しなければならないだけでなく、キャリヤの軽量化を図ることができないという問題もあった。
【００１３】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成としてキャリヤの製造工程を低減させることができ、しかも、対向面の平行精度を容易に向上させることができると共に、高い強度とすることにより軽量化を図ることができるキャリヤの製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
請求項１のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、一対のフランジを備え、該フランジの間で回転体を回転自在に支持するキャリヤを製造する方法であって、管状素材をカップ状に成形後、カップ開口を口絞り成形することによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部と、を一体に成形することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項２のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、一対のフランジを備え、該フランジの間で回転体を回転自在に支持するキャリヤを製造する方法であって、管状素材の両端開口をそれぞれ口絞り成形することによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部と、を一体に成形することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１または２に記載の発明において、口絞り成形するに先立って、連結部と他方のフランジ部となる部分の境界に曲げ誘導部を形成することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項４のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、口絞り成形する前に、管状素材の連結部となる部分に開口部を穿設することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項５のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項４に記載の発明において、管状素材の連結部となる部分に穿設された開口部からマンドレルを挿入して管状素材を口絞り成形することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項６のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、口絞り成形する前に、フランジ部となる部分にキャリヤ内で回転体を回転自在に支持するための回転軸が係合される係合孔を穿設することを特徴とするものである。
【００２０】
請求項７のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、一対のフランジを備え、該フランジの間で回転体を回転自在に支持するキャリヤを製造する方法であって、管状素材の中間部を膨出成形することによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部と、を一体に成形することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項８のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項７に記載の発明において、膨出成形する前に、管状素材の連結部となる部分に開口部を穿設することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項９のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項７または８に記載の発明において、膨出成形する前に、フランジ部となる部分にキャリヤ内で回転体を回転自在に支持するための回転軸が係合される係合孔を穿設することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１０のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、両フランジ間の回転体取付け位置にマンドレルを介装して圧印加工することを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１の発明では、管状素材の一方端を縮径させるように口絞り成形することによりカップ状に成形後、その他方端であるカップ開口の端面を径方向内側に縮径させるように口絞り成形することによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部とを備えたキャリヤが容易に製造され、しかも、両フランジ部および連結部が単一の管状素材からその材料フローが繋がった状態で一体に成形されるため、部品点数が削減されると共に組付け・接合工程が不要となって少ない工程で成形することができることから、低コストで対向面の平行精度を向上させることができ、高強度で軽量化を図ることができるキャリヤの製造方法が提供される。なお、管状素材は、カップ状に成形された際の底部が一方のフランジ部となり、周壁部の底部と隣接する部分が連結部となり、後に口絞り成形される周壁部の開口側の部分が他方のフランジ部となる。したがって、本発明では、フランジ部の外周に連結部が一体に設けられた形状のキャリヤが製造されることとなる。
【００２５】
請求項２の発明では、管状素材の両端開口の端面をそれぞれ径方向内側に縮径させるように同時に口絞り成形することによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部とを備えたキャリヤが容易に製造され、しかも、両フランジ部および連結部が単一の素材からその材料フローが繋がった状態で一体に成形されるため、部品点数が削減されると共に組付け・接合工程が不要となって少ない工程で成形することができることから、低コストで対向面の平行精度を向上させることができ、高強度で軽量化を図ることができるキャリヤの製造方法が提供される。なお、管状素材は、その軸方向中間部がキャリヤの連結部となり、口絞り成形される軸方向両端部が一対のフランジ部となる。したがって、本発明では、フランジ部の外周に連結部が一体に設けられた形状のキャリヤが製造されることとなる。
【００２６】
請求項３の発明では、請求項１または２に記載の発明において、口絞り成形するに先立って、連結部と他方のフランジ部となる部分の境界に曲げ誘導部を形成することにより、口絞り成形する際に、誘導部で正確に曲げ成形が誘導されるため、両フランジ部の対向面の平行精度および寸法精度をさらに向上させることができるキャリヤの製造方法が提供される。
【００２７】
請求項４の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、管状素材を口絞り成形する前に、管状素材の連結部となる部分に開口部を穿設することにより、口絞り成形するときに、フランジ部の外周端面が開口内側に向かって湾曲するなど、両フランジ部の対向面の平行精度に影響を及ぼすことなく開口部が連結部に形成される。そのため、対向面の平行精度がさらに向上するキャリヤの製造方法が提供される。
【００２８】
請求項５の発明では、請求項４に記載の発明において、管状素材の連結部となる部分に穿設された開口部からマンドレルを挿入した状態で、この管状素材を口絞り成形することにより、かかる口絞り成形を管状素材の正確な位置から行うことができると共に、両フランジ部の対向面の平行精度および寸法精度がさらに向上させることができるキャリヤの製造方法が提供される。
【００２９】
請求項６の発明では、管状素材のフランジ部となる部分にキャリヤ内で回転体を回転自在に支持するための回転軸が係合される係合孔を予め穿設することにより、穿設の際の押圧力等によって両フランジの対向面の平行精度に影響を及ぼすことがない。そのため、対向面の平行精度がさらに向上するキャリヤの製造方法が提供される。
【００３０】
請求項７の発明では、管状素材の中間部を膨出成形することによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部とを備えたキャリヤが容易に製造され、しかも、両フランジ部および連結部が単一の管状素材からその材料フローが繋がった状態で一体に成形されるため、部品点数が削減されると共に組付け・接合工程が不要となり、少ない工程で成形することができることから、低コストで対向面の平行精度を向上させることができ、高強度で軽量化を図ることができるキャリヤの製造方法が提供される。なお、管状素材は、膨出成形されたその軸方向中間部がキャリヤの連結部となり、軸方向両端部が一対のフランジ部となる。したがって、本発明では、フランジ部の外周に連結部が一体に設けられた形状のキャリヤが製造されることとなる。
【００３１】
請求項８の発明では、請求項７に記載の発明において、管状素材を膨出成形する前に、管状素材の中間部であって連結部となる部分に開口部を穿設することにより、膨出成形するときに、フランジ部の外周端面が開口内側に向かって湾曲するなど、両フランジ部の対向面の平行精度に影響を及ぼすことなく開口部が連結部に形成される。そのため、対向面の平行精度をさらに向上させることができるキャリヤの製造方法が提供される。
【００３２】
請求項９の発明では、請求項７または８に記載の発明において、管状素材のフランジ部となる部分にキャリヤ内で回転体を回転自在に支持するための回転軸が係合される係合孔を予め穿設することにより、穿設の際の押圧力等によって両フランジの対向面の平行精度に影響を及ぼすことがない。そのため、対向面の平行精度がさらに向上するキャリヤの製造方法が提供される。
【００３３】
請求項１０の発明では、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、両フランジ間の回転体取付け位置にマンドレルを介装した状態で圧印加工することにより、両フランジ間の回転体取付け位置における対向面の平行精度および寸法精度をさらに向上させることができるキャリヤの製造方法が提供される。そして、所定の成形を行う前に、管状素材の後に連結部となる部分に開口部を予め穿設した場合には、マンドレルをこの開口から容易に挿入することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明のキャリヤの実施の一形態を、上述した自動車などに使用される自動変速機の遊星歯車装置において、回転体としてのプラネタリギヤ（図示は省略する）を回転自在に支持するためのキャリヤＣの場合により、図１および図２に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一符号は、同一部分または相当部分とする。
【００３５】
本発明のキャリヤＣは、概略、相対向して配置され、その間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部１,２と、両フランジ部１,２を連結する複数の連結部３とを、単一素材を塑性変形させることにより一体に成形したものである。そして、フランジ部１,２と連結部３との境界に溝４が形成されている。キャリヤＣには、各連結部３の間にはプラネタリギヤなどをキャリヤＣ内に挿入すると共にこのプラネタリギヤを図示しないリングギヤと噛合させることができるように露出させるための開口部５が形成されており、また、回転体の回転軸を回転自在に支持するための係合孔６,７が両フランジ部１,２にそれぞれ形成されている。
【００３６】
一対からなるフランジ部１,２は、それぞれほぼ円盤状に成形されてなり、その中央には、この実施の形態の場合、図示しない軸やサンギヤを挿通するための貫通孔1ａ，2ａがそれぞれ形成されている。本発明のフランジ部１,２は、上述した従来の技術におけるキャリヤＣ’のキャリヤプレート３１およびベースプレート３２と同様に機能する。また、連結部３は、フランジ部１,２の外周縁に沿って両フランジ部１,２の対向面を所定の間隔に保持するように、軸Ｊ-Ｊ方向と平行に複数形成されている。本発明の連結部３は、上述した従来の技術におけるキャリヤＣ’のキャリヤプレート３１のプレート部３１aの外周から軸とほぼ平行してベースプレート３２側へ突設された複数の柱部３３と同様に機能する。
【００３７】
図１に示した実施の形態では、プラネタリギヤを回転自在に支持するための回転軸（図示は省略する）が係合される係合孔６,７は、両フランジ部１,２にそれぞれ３箇所づつ穿設されている。したがって、この実施の形態においては、３箇所の連結部３が、フランジ部１,２の外周縁であって係合孔６,７の周方に関してほぼ中央の位置に配置されている。さらに、この実施の形態におけるキャリヤＣの連結部３には、位置決めなどの基準として使用される基準孔８がその幅方向（周方向）および軸方向に関してほぼ中央に形成されている。
【００３８】
このような構造のキャリヤＣは、板状の素材Ｗをへらまたは加圧ローラなどの工具により絞り成形（スピニング加工）したりプレス絞り成形するなど、単一の素材を塑性変形させることにより成形することができる。このように成形されたキャリヤＣは、素材の材料フローが繋がった状態で両フランジ部１,２と連結部３とが一体に成形されるため、部品点数を削減することができると共に組付け・接合工程が不要となって、少ない工程で成形することができることから、低コストで対向面の平行精度を向上させることができ、さらには高い強度であることから軽量化を図ることができる構造となる。なお、後述するように、絞り成形により板状の素材ＷからキャリヤＣを成形する場合には、キャリヤＣの内側となる部分であって、素材Ｗの少なくとも一方のフランジ部１または２と連結部３との間の境界となる部分に溝４を全周にわたりまたは断続的に予め形成しておくことによって、口絞り成形を行うときに、この溝４によって曲げ成形が誘導されるため、少なくとも一方のフランジ部１または２と連結部３との間の境界が正確に曲げ成形され、したがって、両フランジ部１,２の対向面の平行精度がさらに向上する。
【００３９】
なお、本発明のキャリヤＣは、この実施の形態に限定されることはなく、例えば、上述した自動車などに使用される自動変速機の遊星歯車装置などに使用されるキャリヤＣの場合には、必要に応じて、図３に示すように、少なくとも一方のフランジ部１または２の中央に形成された貫通孔１aまたは２aと連続するようにボス部９を一体に成形し、さらに、図４に示すように、一体に成形されたボス部９にスプライン部またはギヤ部１０を成形することもできる。また、本発明のキャリヤＣは、自動車などに使用される自動変速機の遊星歯車装置に使用されるキャリヤ以外のものにも適用することができる。
【００４０】
このように構成された本発明のキャリヤＣは、従来のキャリヤＣ’（図３９を参照）のように、キャリヤプレート３１の柱部３３とベースプレート３２とを組付ける必要がないので、両者３１,３２の成形公差や組付け誤差などにより平行精度が低下するようなことはなく、両フランジ部１,２の互いに対向する対向面が高い水準の平行精度で形成される。
【００４１】
次に、本発明のキャリヤＣの製造方法の実施の一形態を、上述したように構成されたキャリヤＣを製造する場合により、図５〜２８に基づいて詳細に説明する。
【００４２】
本発明のキャリヤＣの製造方法は、概略、一対のフランジ１,２を備え、該フランジ１,２の間でプラネタリギヤなどの回転体を回転自在に支持するキャリヤＣを製造するための方法であって、この実施の形態の場合、板状の素材Ｗをカップ状に曲げ絞り成形することにより、該板状の素材Ｗのほぼ中央に一方のフランジ１を形成すると共に該一方のフランジ１の外周に壁部１１（例えば図１４を参照）を形成し、素材Ｗの外周端面Ｗaにより形成される壁部１１の先端開口を口絞り成形して、前記一方のフランジ部１と連続して連結部３と他方のフランジ部２とを一体に形成するものである。ここで、「口絞り成形」とは、カップ状または管状（後述する）に成形された素材Ｗの先端開口を径方向内側に縮径させるように成形することを意味することとする。
【００４３】
さらに本発明のキャリヤＣの製造方法は、上記一連の工程のなかで、板状の素材Ｗをカップ状に曲げ絞り成形するに先立って、予備開口部５’（例えば図１１を参照）またはキャリヤＣ内に回転体などを挿入することが可能な開口部５を、板状の素材Ｗの連結部３となる部分（３）に穿設すると共に、キャリヤＣ内で回転体としてのプラネタリギヤを回転自在に支持するための回転軸が係合される係合孔６を板状の素材Ｗの少なくとも一方のフランジ部１となる部分（１)に穿設し、また、口絞り成形するに先立って、連結部３と少なくとも一方のフランジ部１,２となる部分(１),(２)の境界に曲げ誘導部４を形成し（例えば図１６を参照）、曲げ絞り成形されたカップ状の素材Ｗの連結部３となる部分(３)に穿設された開口部５から口絞り用マンドレル１２を挿入して（例えば図１９を参照）カップ状の素材Ｗの外周端面Ｗaを径方向内側に縮径させるように口絞り成形し、さらに、口絞り成形されたキャリヤＣの連結部３に設けられた開口部５から圧印用マンドレル１３を両フランジ１,２間の回転体取付け位置に挿入し（例えば図２７）、両フランジ１,２を圧印用マンドレル１３に向かって圧印するものである。
【００４４】
以下に、この実施の形態における本発明の一連の製造工程を詳細に説明する。この実施の形態における板状の素材Ｗは、図５および図６に示すように、所定の厚さを有する略円形状に成形されている。図５に鎖線で示すように、板状の素材Ｗの中央の部分が一方のフランジ部１となる部分(１)であり、外周縁が他方のフランジ部２となる部分(２)であり、中央の部分(１)と外周縁の部分(２)との径方向の間の環状の部分が連結部３となる部分(３)である。
【００４５】
このような形状に成形された板状の素材Ｗは、図７および図８に示すように、その一方のフランジ部１となる部分(１)には、ほぼ三角形のパイロット孔１a’が中央に穿設されると共に、このパイロット孔１a’の周囲には、後に係合孔６となる３つの予備孔６’が穿設される。この予備孔６’は、後述する理由により、プラネタリギヤの回転軸を係合し得る大きさよりもわずかに小さく設定されている。また、連結部３となる部分(３)には、３つの予備開口部５’が予備孔６’と対応してその径方向外側に穿設されると共に、この予備開口部５’よりもわずかに径方向外側であって予備開口部５’の周方向中間位置に３つの基準孔８が穿設される。予備開口部５’は、その径方向の寸法が連結部３の幅（キャリヤのフランジ部の間隔）のほぼ半分の寸法に設定され、後の工程を経ることにより、製造されたキャリヤＣ内にプラネタリギヤなどを挿入することが可能な開口部５を構成する。
【００４６】
次いで、板状の素材Ｗは、図９および図１０に示すように、予備孔６’の後にキャリヤＣの内側となる側の周囲が、かかる側に向かって漸次拡径するように傾斜させるべく、プレス加工などによって面付けされ、または、切削加工などにより面取り（以下、面付けと総称する）される。この面付けにより、先に穿設された予備孔６’の大きさが変化することとなる。
【００４７】
続いて、板状の素材Ｗは、図１１および図１２に示すように、パイロット孔１a’の周囲がほぼ円形となるように孔抜き成形されて、図示しない軸やサンギヤを挿通するための貫通孔の一方１aが形成される。なお、この円形の貫通孔１aには、成形されたキャリヤＣの周方向の回転位相を検知するためなどの目的から、マークとしての切欠き１４が形成されている。また、面付けされた予備孔６’は、プラネタリギヤの回転軸を係合し得る大きさに仕上げ成形が行われ、係合孔６となる。
【００４８】
次に、板状の素材Ｗは、図１３および図１４に示すように、プレス成形などによってカップ状に曲げ絞り成形され、一方のフランジ部１と、この一方のフランジ部１の外周にほぼ直角に延びる壁部１１とが形成される。この壁部１１は、後の工程で口絞り成形されることにより、連結部３と他方のフランジ部２とを構成する。そして、先に穿設された予備開口部５’は、一方のフランジ部１の外周縁から壁部１１の、後に連結部３となる部分（３）のほぼ半分の高さを占めている。
【００４９】
次いで、図１５および１６に示すように、後に製造されたキャリヤＣ内に図示しないプラネタリギヤなどを挿入することができるように、予備開口部５’の壁部１１の先端縁側を所定の高さまで穴抜き加工して、開口部５を形成する。また、これと同時または前後して、壁部１１の内周の連結部３となる部分（３）と他方のフランジ部２となる部分（２）の境界には、曲げ誘導部としての溝４が、全周にわたって、または、断続的に形成される。
【００５０】
続いて、壁部１１は、図１７および図１８に示すように、スピニング加工などによってその先端縁開口（素材Ｗの外周端面Ｗa）がわずかに径方向内側に縮径するように、溝４から適当な角度で予備口絞り成形される。
【００５１】
その後、この実施の形態では、図１９および図２０に示すように、口絞り用マンドレル１２を一の開口部５からこれに隣接する開口部５まで連結部に近づけるようにして挿入した状態で、図２９および図３０に示されたプレス装置によってプレス成形することにより、壁部１１の先端縁開口（素材Ｗの外周端面Ｗaによって形成されたカップ開口）を径方向内側に縮径させるように、他方のフランジ部２となる部分（２）が一方のフランジ部１と平行となるまで口絞り成形する。
【００５２】
ここで、予備口絞り成形された素材に口絞り成形を行うためのプレス装置の実施の一形態を説明する。このプレス装置は、図２９および図３０に示されているように、相対的に昇降移動可能に設けられた上型４０と下型４１とを備えている。上型４０は、下型４１と相対的に近接させたときに、予備口絞り成形された素材Ｗの先端縁開口Ｗaを押圧するパンチ４２を有している。下型４１は、予備口絞り成形された素材Ｗを内部に収容するダイ４３と、ダイ４３に摺動可能に内嵌され素材Ｗを支持するエジェクタ４４と、エジェクタ４４をダイ４３内で昇降移動させるエジェクタロッド４５とを有している。ダイ４３の内径は、カップ状に成形された素材Ｗの一方のフランジ部１となる底部の径と略同じ大きさを有している。ダイ４３には、図示は省略するが、素材Ｗの連結部３の間に形成される開口５と対応するように孔を設け、その孔を介して素材Ｗの開口５に口絞り用マンドレル１２を挿入することができるように構成されている（図１９を参照）。口絞り用マンドレル１２の高さは、キャリヤＣのフランジ部１,２の内面の間隔と略同じに成形されている。
【００５３】
予備口絞り成形された素材Ｗを口絞り成形するに際しては、最初に上型４０と下型４１とを離間させた状態で素材Ｗをダイ４３内に収容し、口絞り用マンドレル１２を開口部５から挿入する。この状態から、上型４０と下型４１とを相対的に近接させると、図２９に示すように、パンチ４２が予備口絞り成形された素材Ｗの先端縁開口Ｗaを押圧する。これにより、予備口絞り成形された素材Ｗは、さらにその先端縁開口Ｗaが径方向内側に縮径するように、壁部１１が溝４を境界として略直角となるまで、すなわち一方のフランジ部１と平行となるまで曲げられて、開口部５の周方向の間が連結部３を構成し、この連結部３とほぼ直角に曲げられ一方のフランジ部１と平行となった部分（２）が他方のフランジ部２を構成する。すなわち、以上の工程を行うことによって、一方のフランジ部１と連続して連結部３と他方のフランジ部２とが一体に形成されることとなる。そして、口絞り成形された先端縁開口（素材Ｗの外周端面Ｗa）は、図示しない軸やサンギヤを挿通するための他方の貫通孔２aを構成する。このとき、口絞り加工される素材Ｗの特に先端縁開口Ｗaは、縮径されることによって材料が周方向に圧縮されるために一般的にはしわ等が発生しやすくなる。しかしながら、特に先端縁開口Ｗaにしわ等の発生を防止することができる剛性を有し且つキャリヤＣの軽量化を十分図ることができるように素材Ｗの板厚が設定されており、さらに本発明では、図３０に示したように、壁部１１の他方のフランジ部２となる部分（２）が口絞り用マンドレル１２とパンチ４２との間で挟まれるように押圧されるため、口絞り成形によってしわが発生することが防止される。また、曲げ絞り成形および口絞り成形に応じてこれらの絞り成形を行う前に予備開口部５’および開口部５を穿設するために、開口部５に臨む両フランジ部１,２の端面が互いに対向するように湾曲することがない。そして、素材Ｗの材料フローが繋がった状態で両フランジ部１,２と連結部３とが一体に成形されるため、高い強度のキャリヤＣが成形されることとなる。そのため、フランジ部１,２および連結部３の板厚を比較的薄く設定することができることから、キャリヤＣの軽量化を図ることができる。口絞り成形が完了すると、上型４０と下型４１が相対的に離間され、エジェクタロッド４５の駆動によりエジェクタ４４をダイ４３に対して上昇させて、成形されたキャリヤＣをダイ４３内から取り出す。
【００５４】
その後、図２１および図２２に示すように、キャリヤＣの他方のフランジ部２には、一方のフランジ部１に穿設された係合孔６と対応して予備孔７’が穿設される。この予備孔７’の大きさは、上述した一方のフランジ部１に最初に穿設された予備孔（図７および図８を参照、）６’と同様に、プラネタリギヤの回転軸を係合し得る大きさよりもわずかに小さく設定されている。そして、この予備孔７’には、図２３および図２４に示すように、一方のフランジ部１の係合孔６と同様に、予備孔７’の後にキャリヤＣの内側となる側の周囲が、かかる側に向かって漸次拡径するように傾斜させるべく、面付けされる。
【００５５】
ここで、予備孔７’の面付けは、図２４に示すような面付け装置２０によって行うことができる。面付け装置２０は、開口部５を介してキャリヤＣの内部に挿入される親カム部材２１と、親カム部２１材内に軸方向に移動可能に支持された子カム部材２２と、この子カム部材２２によって親カム部材２１内から突出される面付けパンチ２３と、を備えている。親カム部材２１の一方の端面２１aはカム２４の昇降移動によって面付けパンチ２３が予備孔７’と対向するように開口部５内へ進出移動させるために傾斜したカム状に形成されており、反対側端部には面付けされる係合孔７と対向する面付けパンチ２３が突出可能に保持されている。そして、子カム部材２２の両端面２２a,２２bは傾斜したカム状に形成されており、親カム部材２１のカム状端面２１a側端部には子カム部材２２のカム状端面２２aをカム２５が押圧することができるように挿入穴２１ｃが形成されている。さらに、面付けパンチ２３の親カム部材内に位置する端面２３aは子カム部材２２の端面２２bの傾斜と対応するように傾斜したカム状に形成されており、面付けパンチ２３の反対側端面２３bは係合孔７の面付けされる形状に対応して形成されている。
【００５６】
このように構成された面付け装置２０は、親カム部材２１が連結部３間の開口部５と対応するように配置され、親カム部材２１のカム状端面２１aが図示しないプレス装置などによって昇降駆動されるカム２４により押圧されると、親カム部材２１は、面付けパンチ２３が面付けされていない予備孔７’と整合するように移動して、連結部３の開口部５を介して両フランジ部１,２の間に挿入される。このとき、子カム部材２２の挿入穴２１c側のカム状端面２２aはカム２５によって押圧されておらず、したがって、面付けパンチ２３は親カム部材２１から突出することなくその内部に収容されている。
【００５７】
その後、子カム部材２２の挿入穴２１a側のカム状端面２２aがカム２５によって押圧されると、面付けパンチ２３が親カム部材２１内から突出して、予備孔７’の後にキャリヤＣの内側となる側の周囲が、かかる側に向かって漸次拡径するように傾斜して、面付けされることとなる。
【００５８】
以上のようにして予備孔７’の面付けが完了すると、図２５および図２６に示すように、この面付けにより大きさが変化した予備孔７’をプラネタリギヤの回転軸を係合し得る大きさに仕上げ成形が行われ、係合孔７となる。
【００５９】
このようにして成形されたキャリヤＣは、最後に、図２７および図２８に示すように、開口部５を介して圧印用マンドレル１３を両フランジ部１,２の間であって、少なくとも回転体取付け位置となるプラネタリギヤの回転軸が係合される係合孔６,７の周辺位置に挿入配置した状態で、図示しないプレスなどによって両フランジ部１,２が圧印用マンドレル１３に向かって圧印（コイニング）される。この圧印用マンドレル１３は、両フランジ部１,２と対向する面が平行に成形されており、かかる面の幅（高さ）がキャリヤＣのフランジ部１,２の対向面の所望する間隔とほぼ一致するように設定されている。したがって、本発明によれば、両フランジ部１,２と連結部３とを一体に成形し、しかも、キャリヤＣのフランジ部１,２の対向面が圧印用マンドレル１３に向かって圧印されることにより、正確な平行精度および寸法精度でキャリヤＣを成形することができる。
【００６０】
以上のように成形されたキャリヤＣは、各開口部５からプラネタリギヤがフランジ部１,２の間にそれぞれ挿入され、その回転軸の両端が両フランジ部１,２の係合孔６,７にそれぞれ係合される。プラネタリギヤは、その回転軸が平行精度の高い両フランジ部１,２によって両持ちの状態で安定して回転自在に支持される。
【００６１】
次に、本発明のキャリヤの製造方法の、別の実施の形態を図３１〜図３８に基づいて説明する。なお、以下の実施の形態については、上述した実施の形態と異なる点についてのみ説明することとし、同様または相当する点については同じ符号を付してその説明を省略し、あるいはその詳細な説明および図示を省略する。
【００６２】
図３１は、本発明のキャリヤＣの製造方法の第２の実施の形態を示し、図３２は、本発明の第３の実施の形態を示し、図３３は、本発明の第４の実施の形態を示し、図３４は、本発明の第５の実施の形態を示し、図３５は、本発明の第６の実施の形態を示し、図３６は、本発明の第７の実施の形態を示し、図３７は、本発明の第８の実施の形態を示し、そして、図３８は、本発明の第９の実施の形態を示したものである。
【００６３】
第２の実施の形態では、最初に、図３１(a)に示すように、円形状に成形された板状の素材Ｗがその一方のフランジ部１となる部分の中央に図示しない軸やサンギヤを挿通するための一方の貫通孔１aが穿設されると共に、カップ状に曲げ絞り成形される。その後、図３１(b)に示すように、カップ状の素材Ｗの壁部１１には、図における下方に開口部５が穿設されると共に、内周の連結部３と他方のフランジ部２の境界となる部分に曲げ誘導部としての溝４が形成される。次いで、図３１(c)に示すように、一方のフランジ部１の外周の開口部５に臨む部分を平坦となるように成形し、図３１(d)に示すように、スピニング加工などによって壁部の先端縁開口（素材Ｗの外周端面Ｗa）がわずかに径方向内側に縮径するように、溝４から適当な角度で予備口絞り成形する。この後には、上述したように（図１９および図２０を参照）、口絞り用マンドレル１２を開口部５から挿入してプレス成形することにより壁部１１の先端縁開口（素材Ｗの外周端面Ｗa）を径方向内側に縮径させるように、他方のフランジ部２となる部分（２）が一方のフランジ部１と平行となるまで口絞り成形して、相対向するフランジ部１,２と両フランジ部１,２を連結する連結部３とが連続するように一体に形成されたキャリヤＣを成形する。
【００６４】
第３の実施の形態では、最初に、第２の実施の形態と同様に、図３２(a)に示すように、円盤に成形された板状の素材Ｗがその一方のフランジ部１となる部分（１）の中央に図示しない軸やサンギヤを挿通するための一方の貫通孔１aが穿設されると共に、カップ状に曲げ絞り成形される。その後、図３２(b)に示すように、カップ状の素材Ｗの壁部１１には、内周の連結部３と他方のフランジ部２の境界となる部分に曲げ誘導部としての溝４が形成される。次いで、図３２(c)に示すように、スピニング加工などによって壁部１１の先端縁開口がわずかに径方向内側に縮径するように、溝４から適当な角度で予備口絞り成形する。そして、図３２ (d) に示すように、壁部１１の先端縁開口（素材Ｗの外周端面Ｗa）を径方向内側に縮径させるように口絞り成形して、相対向するフランジ部１,２と両フランジ部１,２を連結する連結部３とが連続するように一体に形成されたキャリヤＣを成形する。その後、連結部３に開口部５が穿設される（図示は省略する）。
【００６５】
第４の実施の形態では、最初に、図３３(a)に示すように、円盤状に成形された板状の素材Ｗの一方のフランジ部１となる部分（１）の中央に図示しない軸やサンギヤを挿通するための一方の貫通孔１aを穿設すると共に、貫通孔１aの周囲に開口部５を穿設する。その後、図３３(b)に示すように、この板状の素材Ｗをカップ状に曲げ絞り成形し、図３３(c)に示すように、カップ状の素材Ｗの壁部１１の内周の連結部３と他方のフランジ部２の境界となる部分に曲げ誘導部としての溝４を形成する。続いて、図３３(d)に示すように、スピニング加工などによって壁部１１の先端縁開口がわずかに径方向内側に縮径するように、溝４から適当な角度で予備口絞り成形して、壁部１１の先端縁開口（素材Ｗの外周端面Ｗa）を径方向内側に縮径させるように口絞り成形し、相対向するフランジ部１,２と両フランジ部１,２を連結する連結部３とを連続するように一体に形成することは、上述した実施の形態と同様である。
【００６６】
次に、第５の実施の形態では、最初に、第４の実施の形態と同様に、図３４(a)に示すように、円盤状に成形された板状の素材Ｗの一方のフランジ部１となる部分（１）の中央に図示しない軸やサンギヤを挿通するための一方の貫通孔１aを穿設すると共に、貫通孔１aの周囲に開口部５を穿設する。続いて、図３４(b)に示すように、板状の素材Ｗの壁部１１の内周の連結部３と他方のフランジ部２の境界となる部分に曲げ誘導部としての溝４を形成する。そして、図３４(c)に示すように、この板状の素材Ｗを溝４からカップ状に曲げ絞り成形する。すなわち、本発明の曲げ誘導部４を形成するタイミングは、口絞り成形を行う前であれば、板状の素材Ｗをカップ状に曲げ絞り成形する前でもよい。この実施の形態においては、カップ状に曲げ絞り成形されることにより形成された壁部１１は、他方のフランジ部２のみを構成する。その後、図３４(d)に示すように、一方のフランジ部１となる部分（１）と連結部３となる部分（３）との間の境界を曲げるようにして、壁部１１の先端縁開口（素材Ｗの外周端面Ｗa）を径方向内側に縮径させるように口絞り成形することにより、相対向するフランジ部１,２と両フランジ部１,２を連結する連結部３とが連続する一体のキャリヤＣが成形される。
【００６７】
第６の実施の形態では、上述した実施の形態とは異なり、管状の素材Ｗが用意される。この実施の形態では、最初に、図３５(a)に示すように、管状の素材Ｗの軸方向中央部に開口部５を穿設する。その後、図３５(b)に示すように、一方端側を口絞り成形することによってカップ状に成形し、さらに図３５(c)に示すように、カップ開口である他方端側Ｗaを口絞り成形することによって、相対向するフランジ部１,２と両フランジ部１,２を連結する連結部３とを一体に形成する。なお、管状の素材Ｗの両端側を順次口絞り成形する前には、上述したように予備口絞り成形がそれぞれ行われる。開口部５の穿設は、必ずしも最初に行う必要はなく、管状の素材Ｗの一方端側あるいは他方端側を口絞り成形した後に行うこともできる。この実施の形態では図示を省略したが、内周の連結部３と他方のフランジ部２の境界となる部分に曲げ誘導部としての溝が形成される。溝は、一方のフランジ部１を形成すべく一方端側を口絞り成形してカップ状に成形する前に、管状の素材Ｗの内周の一方のフランジ部１と連結部３との境界となる部分にも形成することもできる。また、管状の素材Ｗには、上述したように、プラネタリギヤの回転軸が係合される係合孔６,７となる予備孔等６’,７’を予め形成しておくこともできる。
【００６８】
第７の実施の形態では、図３６(a)に示すように、開口部５が軸方向中央部に穿設された管状の素材Ｗが用意されていることは、上述した第６の実施の形態と同様である。この実施の形態が第６の実施の形態と異なるのは、管状の素材Ｗの両方端側Ｗaを同時に口絞り成形することにある。すなわち、図３６(b)に示すように、管状の素材Ｗの両方端側Ｗaを同時に予備口絞り成形し、さらに図３６(c)に示すように、両方端側Ｗaを同時に口絞り成形することによって相対向するフランジ部１,２が形成される。そして、口絞り成形されない管状の素材Ｗの軸方向中間部により両フランジ部１,２を一体に連結する連結部３が構成される。
【００６９】
第８の実施の形態では、上述した実施の形態とは異なり、図３７(a)に示すように、棒状の素材Ｗが用意される。ここで、「棒状の素材」とは、後方押出し成形などによってカップ状に成形し得るように軸方向に所定の長さ（所定の厚さ）Ｌを有するもので、上述の板状よりは厚い素材を意味する。この実施の形態では、最初に、図３７（b)に示すように、棒状の素材Ｗを後方押出し成形等によってカップ状に成形する。その後、図３７（c)に示すように、図示しない軸やサンギヤを挿通するための貫通孔の一方１aをカップ状の素材Ｗの底部に形成する。次いで、カップ開口Ｗaを口絞り成形することによって、図３７(d)に示すように、相対向するフランジ部１,２と両フランジ部１,２を連結する連結部３とを一体に形成する。なお、連結部３間の開口部５などは、棒状の素材Ｗをカップ状に成形した後に形成することができる。
【００７０】
第９の実施の形態では、上述した実施の形態がいずれも口絞り成形によって他方のフランジ部２または両方のフランジ部１,２を形成していたのに対し、管状の素材Ｗの軸方向中間部をその中心から径方向外側に膨出させることによって連結部３を形成し、これに伴って連結部３から径方向内側に延びるようにフランジ部１,２を相対向するように一体に形成する。図３８は、この管状の素材を膨出成形するための機械式バルジ成形装置を示したもので、その鎖線で示す中心線から左方には膨出成形前の状態が、右方には膨出成形が完了した状態が、合せて示されている。
【００７１】
ここで、バルジ成形装置の実施の一形態を図３８に基づいて説明する。このバルジ成形装置は、相対的に昇降移動可能に設けられた上型５０および下型５１と、管状の素材Ｗの軸方向中間部を膨出させるように押圧するパンチ５２と、パンチ５２を管状の素材Ｗの中心に対して径方向内側から外側に向かって駆動するカム機構５３とを備えている。この実施の形態では、上型５０が下型５１に対して昇降移動するように、昇降駆動ロッド５４によって支持されている。上型５０と下型５１との型閉じた際の衝合面には、管状の素材Ｗを収容する収容部５０a,５１aと膨出させたときの形状を決定するキャビティ部５０b,５１bとがそれぞれ形成されている。パンチ５２は、素材管Ｗの中心まわりに周方向に分割されるように複数からなるもので、上型５０の収容部５０a内側に設けられたパンチプレート５５によって中心に対して径方向に摺動可能にそれぞれ支持されている。また、パンチ５２の下方にはパンチホルダ５６が設けられており、下型５１の収容部５１a内側には上型５０と下型５１とを衝合させた際にパンチホルダ５６を収容する収容部５７が形成されている。各パンチ５２の下面の径方向中間にはストッパ５２aが突設されており、パンチホルダ５６の上面の径方向内側および外側にもストッパ５６a,５６bが形成されている。各パンチ５２のストッパ５２aとパンチホルダ５６の径方向外側ストッパ５６aとの間には、各パンチ５２を中心に向かって径方向内側に退縮させるように付勢するようにスプリング５８が介装されている。カム機構５３は、スプリング５８の付勢に抗して各パンチ５２を管状の素材Ｗの中心に対して径方向外側に駆動するもので、各パンチ５２の径方向内側に形成されたカム面５２bと、このカム面５２bに接合されたカム部材５９とにより構成されている。カム部材５９の上端は駆動プレート６０に接続されており、この駆動プレート６０は昇降駆動ロッド５４が挿通されて、上型５０に対して昇降駆動される。
【００７２】
このように構成されたバルジ成形装置では、図３８の左方に示した状態から駆動プレート６０を上型５０に対して下降させると、図３８の右方に示したように、カム部材５９の下降によってパンチ５２が管状の素材Ｗの中心に対して径方向外側に向かって駆動され、管状の素材Ｗの軸方向中間部がパンチ５２によって内側から外側に向かって押圧されて、上型５０および下型５１のキャビティ部５０b,５１bに倣うように膨出成形されて、連結部３が形成される。そして、管状の素材ｗの軸方向両端部により相対向する一対のフランジ部１，２が同時に構成される。また、図示しない軸やサンギヤを挿通するための貫通孔１a、２aは、管状の素材Ｗの両端面Ｗaにより形成される。なお、管状の素材Ｗは、図３５(a)や図３６(a)に参照されるように、その軸方向中央部に開口部５となる孔５’が予め穿設されている。この孔５’の大きさは、膨出成形によって径方向および軸方向に拡大されることを考慮して、開口部５の大きさに応じて設定される。膨出成形が完了すると、駆動プレート６０が上型５０に対して上昇されることにより、各パンチ５２は、スプリング５８の付勢によってその径方向先端が貫通孔２aよりも内側に移動するため、上型５０の上昇に伴って貫通孔２aを通ってキャリヤｃから離れることが可能となる。
【００７３】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、機械式バルジ成形装置に代えて、液圧式バルジ成形装置を使用することもできる（図示は省略する）。この場合には、管状の素材の内部に作動液を所定の圧力で供給するため、その軸方向中央部に予め穿設された開口部５となる孔から作動液が漏出しないようにシールし、あるいは、管状の素材に開口部５となる孔を予め穿設せず、その膨出成形をした後に開口部５を穿設することとなる。
【００７４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、管状素材をカップ状に成形後、カップ開口の端面を径方向内側に縮径させるように口絞り成形するというわずかな工程を行うことによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部とを備えたキャリヤを容易に成形することができ、しかも、両フランジ部および連結部が単一の管状素材からその材料フローが繋がった状態で一体に成形されるために、部品点数を削減することができると共に組付け・接合工程が不要となって少ない工程で成形することができることから、コストで対向面の平行精度を向上させることができ、高強度で軽量化を図ることができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００７５】
請求項２の発明によれば、管状素材の両端開口の端面をそれぞれ径方向内側に縮径させるように同時に口絞り成形するというわずかな工程を行うことによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部とを同時に備えたキャリヤを容易に成形することができ、しかも、両フランジ部および連結部が単一の管状素材からその材料フローが繋がった状態で一体に成形されるために、部品点数を削減することができると共に組付け・接合工程が不要となって少ない工程で成形することができることから、低コストで対向面の平行精度を向上させることができ、高強度で軽量化を図ることができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００７６】
請求項３の発明によれば、請求項１または２に記載の発明において、口絞り成形するに先立って、連結部と他方のフランジ部となる部分の境界に曲げ誘導部を形成することにより、口絞り成形する際に、誘導部で正確に曲げ成形が誘導されるため、両フランジ部の対向面の平行精度および寸法精度をさらに向上させることができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００７７】
請求項４の発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、管状素材を口絞り成形する前に、管状素材の連結部となる部分に開口部を穿設することにより、口絞り成形するときに、フランジ部の外周端面が開口内側に向かって湾曲するなど、両フランジ部の対向面の平行精度に影響を及ぼすことなく開口部を連結部に形成することができるため、対向面の平行精度をさらに向上させことができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００７８】
請求項５の発明によれば、請求４に記載の発明において、管状素材の連結部となる部分に穿設された開口部からマンドレルを挿入した状態で、この管状素材を口絞り成形することにより、かかる口絞り成形を管状素材の正確な位置から行うことができるため、両フランジ部の対向面の平行精度および寸法精度をさらに向上させることができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００７９】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、管状素材を口絞り成形する前に、管状素材のフランジ部となる部分に予め係合孔を穿設することにより、穿設の際の押圧力等によって両フランジの対向面の平行精度に影響を及ぼすことがないため、対向面の平行精度をさらに向上させることができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００８０】
請求項７の発明によれば、管状素材の中間部を膨出成形するというわずかな工程を行うことによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部とを備えたキャリヤを容易に製造することができ、しかも、両フランジ部および連結部が単一の管状素材からその材料フローが繋がった状態で一体に成形されるために、部品点数を削減することができると共に組付け・接合工程が不要となって少ない工程で成形することができることから、低コストで対向面の平行精度を向上させることができ、高強度で軽量化を図ることができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００８１】
請求項８の発明によれば、請求項７に記載の発明において、管状素材を膨出成形する前に、管状素材の中間部であって連結部となる部分に開口部を穿設することにより、膨出成形するときに、フランジ部の外周端面が開口内側に向かって湾曲するなど、両フランジ部の対向面の平行精度に影響を及ぼすことなく開口部を連結部に形成することができるため、対向面の平行精度をさらに向上させことができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００８２】
請求項９の発明によれば、請求項７または８に記載の発明において、管状の素材を膨出成形する前に、管状素材のフランジ部となる部分に予め係合孔を穿設することにより、穿設の際の押圧力等によって両フランジの対向面の平行精度に影響を及ぼすことがないため、対向面の平行精度をさらに向上させることができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００８３】
請求項１０の発明によれば、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、両フランジ間の回転体取付け位置にマンドレルを介装した状態で圧印加工することにより、両フランジ間の回転体取付け位置における対向面の平行精度および寸法精度がさらに向上するキャリヤの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のキャリヤの実施の一形態を示す平面図である。
【図２】 図１のＳ２-Ｓ２に沿った断面図である。
【図３】 本発明のキャリヤの別の実施の形態を示す断面図である。
【図４】 本発明のキャリヤのさらに別の実施の形態を示す断面図である。
【図５】 本発明のキャリヤの製造方法を説明するための板状の素材を示す平面図である。
【図６】 図５のＳ６-Ｓ６に沿った断面図である。
【図７】 図５に示した板状の素材の一方のフランジ部となる部分にパイロット孔および係合孔を穿設し、連結部となる部分に予備開口部および基準孔を穿設した状態を示す平面図である。
【図８】 図７のＳ８-Ｓ８に沿った断面図である。
【図９】 図7に示した板状の素材の係合孔を面付けした状態を示す平面図である。
【図１０】 図９のＳ１０-Ｓ１０に沿った断面図である。
【図１１】 図９に示した板状の素材のパイロット孔を貫通孔に成形すると共に、係合孔を回転体の回転軸を係合し得る大きさに仕上げ成形した状態を示す平面図である。
【図１２】 図１１のＳ１２-Ｓ１２に沿った断面図である。
【図１３】 図１１に示した板状の素材を曲げ絞り成形することにより、カップ状に成形された素材を示す平面図である。
【図１４】 図１３のＳ１４-Ｓ１４に沿った断面図である。
【図１５】 図１３に示したカップ状の素材の壁部の内周の、連結部材となる部分と他方のフランジ部となる部分との境界に曲げ誘導部としての溝を形成した状態を示す平面図である。
【図１６】 図１５のＳ１６-Ｓ１６に沿った断面図である。
【図１７】 図１５に示したカップ状の素材の壁部の先端縁開口をわずかに径方向内側に縮径させるように、溝から適当な角度で予備口絞り成形した状態を示す平面図である。
【図１８】 図１７のＳ１８-Ｓ１８に沿った断面図である。
【図１９】 図１７に示した予備口絞り成形された素材の開口部からマンドレルを挿入して壁部の先端縁開口を径方向内側に縮径させるように口絞り成形した状態を示す平面図である。
【図２０】 図１９のＳ２０-Ｓ２０に沿った断面図である。
【図２１】 図１９に示した素材の他方のフランジ部に係合孔を穿設した状態を示す平面図である。
【図２２】 図２１のＳ２２-Ｓ２２に沿った断面図である。
【図２３】 図２１に示した係合孔に面付けをした状態を示す平面図である。
【図２４】 図２３のＳ２４-Ｓ２４に沿った断面図と、この面付けを行う面付け装置の実施の一形態を示す断面図である。
【図２５】 図２３に示した面付けされた係合孔を回転体の回転軸を係合し得る大きさに仕上げ成形した状態を示す平面図である。
【図２６】 図２５のＳ２６-Ｓ２６に沿った断面図である。
【図２７】 図２５に示したキャリヤの連結部に設けられた開口部からマンドレルを両フランジ間の回転体取付け位置に挿入し、両フランジをマンドレルに向かって圧印する状態を示す平面図である。
【図２８】 図２７のＳ２８-Ｓ２８に沿った断面図である。
【図２９】 予備口絞り成形された素材に口絞り成形を行う状態を示すプレス装置の実施の一形態の断面図である。
【図３０】 図２９から素材を口絞り成形し終えたときの状態を示すプレス装置の実施の一形態の断面図である。
【図３１】 本発明のキャリヤの製造方法の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図３２】 本発明のキャリヤの製造方法の第３の実施の形態を示す断面図である。
【図３３】 本発明のキャリヤの製造方法の第４の実施の形態を示す断面図である。
【図３４】 本発明のキャリヤの製造方法の第５の実施の形態を示す断面図である。
【図３５】 本発明のキャリヤの製造方法の第６の実施の形態を示す断面図である。
【図３６】 本発明のキャリヤの製造方法の第７の実施の形態を示す断面図である。
【図３７】 本発明のキャリヤの製造方法の第８の実施の形態を示す断面図である。
【図３８】 本発明のキャリヤの製造方法の第９の実施の形態を示す断面図である。
【図３９】 従来のキャリヤを示す断面図である。
【符合の説明】
Ｗ 素材
Ｗa 素材の外周端面（カップ開口）
Ｃ キャリヤ
１ 一方のフランジ部
２ 他方のフランジ部
３ 連結部
４ 溝（曲げ誘導部）
５ 開口部
６ 係合孔
７ 係合孔
１２ 口絞り成形用マンドレル
１３ 圧印用マンドレル
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャリヤの製造方法に関し、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ヤの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の自動変速機には、一般に、遊星歯車装置が用いられている。遊星歯車装置は、サンギヤと、サンギヤの周りに配置されたリングギヤと、サンギヤとリングギヤとの間に両ギヤと噛合うように配置されプラネタリギヤあるいはピニオン（以下、プラネタリギヤと総称する）と、プラネタリギヤを回転自在に支持するキャリヤとを備えている。
【０００３】
この遊星歯車装置のプラネタリギヤなどを支持するための従来のキャリヤとしては、例えば、特開平１０−２８８２４８号公報に開示された自動変速機の遊星歯車装置が知られている。このものは、互いに歯合するリングギヤ、サンギヤ及びピニオンを備えて、ピニオンを回転自在に支持するキャリヤが、自動変速機の軸と結合するボス部と、径方向に延設されたプレート部と、このプレート部から軸方向に突設された凸部からなるキャリヤプレートと、前記キャリヤプレートの凸部と嵌合する穴部を備えたベースプレートから構成された自動変速機の遊星歯車装置において、前記キャリヤプレートの凸部が差厚プレス加工により、ボス部およびプレート部に比して板厚が大きく形成されたことを特徴とする自動変速機の遊星歯車装置である。
【０００４】
そして、当該公報に開示された自動変速機の遊星歯車装置においては、図３９にも示されているように、キャリヤＣ’が自動変速機の軸にスプライン結合されるキャリヤプレート３１と、円盤状のベースプレート３２と、により構成されている。キャリヤプレート３１は、円盤状のプレート部３１aとこのプレート部３１aの外周から軸とほぼ平行してベースプレート側３２へ突設された複数の柱部（凸部）３３から構成され、柱部３３の端部は板厚の減少した嵌合部３３aが形成されている。また、ベースプレート３２は、内周に図示しない軸やサンギヤを挿通する貫通孔３２aを備えた環状の板部材で構成され、外周側にはキャリヤプレート３１の柱部３３の端部に形成された嵌合部３３aと嵌合する嵌合穴３２bが形成されている。そして、キャリヤプレート３１とベースプレート３２の結合は、柱部３３の端部に形成された嵌合部３３aを嵌合穴３２bに嵌合して、嵌合部３３aの嵌合穴３２bに嵌合された部分をベースプレート３２に溶接することでおこなわれる。すなわち、従来のキャリヤにおいては、キャリヤプレート３１とベースプレート３２とを個別に成形し、両者３１,３２を組付けてから溶接により結合させ一体化していた。なお、キャリヤプレート３１およびベースプレート３２は、当該後方にも記載されているように、板部材をプレス加工したものが用いられる。また、当該公報には、プレス加工に変わって、鍛造や鍛造＋切削加工等によってキャリヤプレートおよびベースプレートを形成することも記載されている。このようなキャリヤでは、キャリヤプレート３１とベースプレート３２の間であって複数の柱部３３の間には、ピニオンをキャリヤ内に挿入すると共に、このピニオンの歯先をリングギヤと噛合させるための開口部３５が形成されている。
【０００５】
また、別の従来の技術としては、上述した従来のキャリヤにおける柱部３３を有するキャリヤプレート３１とベースプレート３２を燒結により成形し、溶接に代えてロウ付けにより組付け結合させることにより一体化したキャリヤもあった。
【０００６】
さらに、別の従来の技術としては、キャリヤプレート３１とベースプレート３２と柱部３３とを鋳造により一体形状のキャリヤを成形することも行われていた。この場合においては、成形後に切削加工を行うことによってキャリヤプレート３１とベースプレート３２との対向面の平行度を向上させることができるなど、高精度のキャリヤを成形することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術のうち特開平１０−２８８２４８号公報に開示されたキャリヤにあっては、上述したように、キャリヤを製造する毎に個別に成形されたキャリヤプレート３１とベースプレート３２とを組付け、さらに、溶接あるいはロウ付けにより両者３１,３２を結合させ一体化させなければならないために、工程数が多く、各工程のための設備を必要とし、コストを低減させることができないという問題があった。
【０００８】
さらに、キャリヤは、回転体を回転自在に支持する目的のため、キャリヤプレート３１とベースプレート３２との対向面の平行精度が要求されるのであるが、上記従来の技術のうち、プレス加工や燒結によって個別に成形されたキャリヤプレート３１とベースプレート３２とを溶接あるいはロウ付けによって組付けるものにあっては、組付け時に生じる誤差や、両者３１,３２の製造時におけるプレス成形の公差あるいは燒結歪、さらには結合時の溶接熱あるいはロウ付けにより歪が生じるために、対向面の平行精度を向上させることができないという問題があった。そして、かかる問題を解決するために、キャリヤプレート３１とベースプレート３２とを一体化させた後に、両者３１,３２の対向面の間に所定の幅を有するマンドレルを配置して、マンドレルに向かって圧印することも考えられるが、上記従来の技術にあっては、キャリヤプレート３１とベースプレート３２とを結合する溶接部分あるいはロウ付け部分に割れが生じるために、圧印することはできないという問題もあった。
【０００９】
また、上記従来の技術のうちで個別に成形されたキャリヤプレート３１とベースプレート３２とを溶接によって組付ける場合には、柱部３３の嵌合部３３aと嵌合穴３２bが形成されたベースプレート３２とが溶接される際に溶け落ちるのを防止すると共に強度を確保するために、少なくともベースプレート３２と柱部３３の板厚を薄くしたり柱部３３の周方向の幅を小さくすることができず、キャリヤの軽量化を図ることができないという問題もあった。
【００１０】
さらに、プレス成形されたキャリヤプレート３１の柱部３３とベースプレート３２とを溶接によって組付ける場合には、両者３１、３２が個別に成形されているため、その材料フローが分断されていることにより強度が低いという問題があった。また、燒結により成形されたキャリヤプレート３１の柱部３３とベースプレート３２とを溶接によって組付ける場合には、素材が粉末であるために密度が低いと共に材料フローがないことから、さらに強度が低いという問題があった。
【００１１】
一方、上記従来の技術のうち、鋳造によりキャリヤプレートとベースプレートと連結部とを一体に成形したキャリヤにあっては、成形後に切削加工を行わなければならず、そのための工程が増えると共に素材に無駄が生じるなど、コストが高くなるという問題があった。そして、鋳造により成形されたキャリヤは、溶融された素材を単に成形するものであり密度が低いと共に材料フローがないことから、さらに強度が低いという問題があった。
【００１２】
そして、燒結あるいは鋳造により製造されたキャリヤは、上述したように強度が低いという問題、換言すれば、いずれも単位重量辺りの強度が低いという問題から、所定の強度を確保するために板厚を厚くする必要があり、無駄に素材を使用しなければならないだけでなく、キャリヤの軽量化を図ることができないという問題もあった。
【００１３】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成としてキャリヤの製造工程を低減させることができ、しかも、対向面の平行精度を容易に向上させることができると共に、高い強度とすることにより軽量化を図ることができるキャリヤの製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
請求項１のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、一対のフランジを備え、該フランジの間で回転体を回転自在に支持するキャリヤを製造する方法であって、管状素材をカップ状に成形後、カップ開口を口絞り成形することによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部と、を一体に成形することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項２のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、一対のフランジを備え、該フランジの間で回転体を回転自在に支持するキャリヤを製造する方法であって、管状素材の両端開口をそれぞれ口絞り成形することによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部と、を一体に成形することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１または２に記載の発明において、口絞り成形するに先立って、連結部と他方のフランジ部となる部分の境界に曲げ誘導部を形成することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項４のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、口絞り成形する前に、管状素材の連結部となる部分に開口部を穿設することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項５のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項４に記載の発明において、管状素材の連結部となる部分に穿設された開口部からマンドレルを挿入して管状素材を口絞り成形することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項６のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、口絞り成形する前に、フランジ部となる部分にキャリヤ内で回転体を回転自在に支持するための回転軸が係合される係合孔を穿設することを特徴とするものである。
【００２０】
請求項７のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、一対のフランジを備え、該フランジの間で回転体を回転自在に支持するキャリヤを製造する方法であって、管状素材の中間部を膨出成形することによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部と、を一体に成形することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項８のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項７に記載の発明において、膨出成形する前に、管状素材の連結部となる部分に開口部を穿設することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項９のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項７または８に記載の発明において、膨出成形する前に、フランジ部となる部分にキャリヤ内で回転体を回転自在に支持するための回転軸が係合される係合孔を穿設することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１０のキャリヤの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、両フランジ間の回転体取付け位置にマンドレルを介装して圧印加工することを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１の発明では、管状素材の一方端を縮径させるように口絞り成形することによりカップ状に成形後、その他方端であるカップ開口の端面を径方向内側に縮径させるように口絞り成形することによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部とを備えたキャリヤが容易に製造され、しかも、両フランジ部および連結部が単一の管状素材からその材料フローが繋がった状態で一体に成形されるため、部品点数が削減されると共に組付け・接合工程が不要となって少ない工程で成形することができることから、低コストで対向面の平行精度を向上させることができ、高強度で軽量化を図ることができるキャリヤの製造方法が提供される。なお、管状素材は、カップ状に成形された際の底部が一方のフランジ部となり、周壁部の底部と隣接する部分が連結部となり、後に口絞り成形される周壁部の開口側の部分が他方のフランジ部となる。したがって、本発明では、フランジ部の外周に連結部が一体に設けられた形状のキャリヤが製造されることとなる。
【００２５】
請求項２の発明では、管状素材の両端開口の端面をそれぞれ径方向内側に縮径させるように同時に口絞り成形することによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部とを備えたキャリヤが容易に製造され、しかも、両フランジ部および連結部が単一の素材からその材料フローが繋がった状態で一体に成形されるため、部品点数が削減されると共に組付け・接合工程が不要となって少ない工程で成形することができることから、低コストで対向面の平行精度を向上させることができ、高強度で軽量化を図ることができるキャリヤの製造方法が提供される。なお、管状素材は、その軸方向中間部がキャリヤの連結部となり、口絞り成形される軸方向両端部が一対のフランジ部となる。したがって、本発明では、フランジ部の外周に連結部が一体に設けられた形状のキャリヤが製造されることとなる。
【００２６】
請求項３の発明では、請求項１または２に記載の発明において、口絞り成形するに先立って、連結部と他方のフランジ部となる部分の境界に曲げ誘導部を形成することにより、口絞り成形する際に、誘導部で正確に曲げ成形が誘導されるため、両フランジ部の対向面の平行精度および寸法精度をさらに向上させることができるキャリヤの製造方法が提供される。
【００２７】
請求項４の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、管状素材を口絞り成形する前に、管状素材の連結部となる部分に開口部を穿設することにより、口絞り成形するときに、フランジ部の外周端面が開口内側に向かって湾曲するなど、両フランジ部の対向面の平行精度に影響を及ぼすことなく開口部が連結部に形成される。そのため、対向面の平行精度がさらに向上するキャリヤの製造方法が提供される。
【００２８】
請求項５の発明では、請求項４に記載の発明において、管状素材の連結部となる部分に穿設された開口部からマンドレルを挿入した状態で、この管状素材を口絞り成形することにより、かかる口絞り成形を管状素材の正確な位置から行うことができると共に、両フランジ部の対向面の平行精度および寸法精度がさらに向上させることができるキャリヤの製造方法が提供される。
【００２９】
請求項６の発明では、管状素材のフランジ部となる部分にキャリヤ内で回転体を回転自在に支持するための回転軸が係合される係合孔を予め穿設することにより、穿設の際の押圧力等によって両フランジの対向面の平行精度に影響を及ぼすことがない。そのため、対向面の平行精度がさらに向上するキャリヤの製造方法が提供される。
【００３０】
請求項７の発明では、管状素材の中間部を膨出成形することによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部とを備えたキャリヤが容易に製造され、しかも、両フランジ部および連結部が単一の管状素材からその材料フローが繋がった状態で一体に成形されるため、部品点数が削減されると共に組付け・接合工程が不要となり、少ない工程で成形することができることから、低コストで対向面の平行精度を向上させることができ、高強度で軽量化を図ることができるキャリヤの製造方法が提供される。なお、管状素材は、膨出成形されたその軸方向中間部がキャリヤの連結部となり、軸方向両端部が一対のフランジ部となる。したがって、本発明では、フランジ部の外周に連結部が一体に設けられた形状のキャリヤが製造されることとなる。
【００３１】
請求項８の発明では、請求項７に記載の発明において、管状素材を膨出成形する前に、管状素材の中間部であって連結部となる部分に開口部を穿設することにより、膨出成形するときに、フランジ部の外周端面が開口内側に向かって湾曲するなど、両フランジ部の対向面の平行精度に影響を及ぼすことなく開口部が連結部に形成される。そのため、対向面の平行精度をさらに向上させることができるキャリヤの製造方法が提供される。
【００３２】
請求項９の発明では、請求項７または８に記載の発明において、管状素材のフランジ部となる部分にキャリヤ内で回転体を回転自在に支持するための回転軸が係合される係合孔を予め穿設することにより、穿設の際の押圧力等によって両フランジの対向面の平行精度に影響を及ぼすことがない。そのため、対向面の平行精度がさらに向上するキャリヤの製造方法が提供される。
【００３３】
請求項１０の発明では、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、両フランジ間の回転体取付け位置にマンドレルを介装した状態で圧印加工することにより、両フランジ間の回転体取付け位置における対向面の平行精度および寸法精度をさらに向上させることができるキャリヤの製造方法が提供される。そして、所定の成形を行う前に、管状素材の後に連結部となる部分に開口部を予め穿設した場合には、マンドレルをこの開口から容易に挿入することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明のキャリヤの実施の一形態を、上述した自動車などに使用される自動変速機の遊星歯車装置において、回転体としてのプラネタリギヤ（図示は省略する）を回転自在に支持するためのキャリヤＣの場合により、図１および図２に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一符号は、同一部分または相当部分とする。
【００３５】
本発明のキャリヤＣは、概略、相対向して配置され、その間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部１,２と、両フランジ部１,２を連結する複数の連結部３とを、単一素材を塑性変形させることにより一体に成形したものである。そして、フランジ部１,２と連結部３との境界に溝４が形成されている。キャリヤＣには、各連結部３の間にはプラネタリギヤなどをキャリヤＣ内に挿入すると共にこのプラネタリギヤを図示しないリングギヤと噛合させることができるように露出させるための開口部５が形成されており、また、回転体の回転軸を回転自在に支持するための係合孔６,７が両フランジ部１,２にそれぞれ形成されている。
【００３６】
一対からなるフランジ部１,２は、それぞれほぼ円盤状に成形されてなり、その中央には、この実施の形態の場合、図示しない軸やサンギヤを挿通するための貫通孔1ａ，2ａがそれぞれ形成されている。本発明のフランジ部１,２は、上述した従来の技術におけるキャリヤＣ’のキャリヤプレート３１およびベースプレート３２と同様に機能する。また、連結部３は、フランジ部１,２の外周縁に沿って両フランジ部１,２の対向面を所定の間隔に保持するように、軸Ｊ-Ｊ方向と平行に複数形成されている。本発明の連結部３は、上述した従来の技術におけるキャリヤＣ’のキャリヤプレート３１のプレート部３１aの外周から軸とほぼ平行してベースプレート３２側へ突設された複数の柱部３３と同様に機能する。
【００３７】
図１に示した実施の形態では、プラネタリギヤを回転自在に支持するための回転軸（図示は省略する）が係合される係合孔６,７は、両フランジ部１,２にそれぞれ３箇所づつ穿設されている。したがって、この実施の形態においては、３箇所の連結部３が、フランジ部１,２の外周縁であって係合孔６,７の周方に関してほぼ中央の位置に配置されている。さらに、この実施の形態におけるキャリヤＣの連結部３には、位置決めなどの基準として使用される基準孔８がその幅方向（周方向）および軸方向に関してほぼ中央に形成されている。
【００３８】
このような構造のキャリヤＣは、板状の素材Ｗをへらまたは加圧ローラなどの工具により絞り成形（スピニング加工）したりプレス絞り成形するなど、単一の素材を塑性変形させることにより成形することができる。このように成形されたキャリヤＣは、素材の材料フローが繋がった状態で両フランジ部１,２と連結部３とが一体に成形されるため、部品点数を削減することができると共に組付け・接合工程が不要となって、少ない工程で成形することができることから、低コストで対向面の平行精度を向上させることができ、さらには高い強度であることから軽量化を図ることができる構造となる。なお、後述するように、絞り成形により板状の素材ＷからキャリヤＣを成形する場合には、キャリヤＣの内側となる部分であって、素材Ｗの少なくとも一方のフランジ部１または２と連結部３との間の境界となる部分に溝４を全周にわたりまたは断続的に予め形成しておくことによって、口絞り成形を行うときに、この溝４によって曲げ成形が誘導されるため、少なくとも一方のフランジ部１または２と連結部３との間の境界が正確に曲げ成形され、したがって、両フランジ部１,２の対向面の平行精度がさらに向上する。
【００３９】
なお、本発明のキャリヤＣは、この実施の形態に限定されることはなく、例えば、上述した自動車などに使用される自動変速機の遊星歯車装置などに使用されるキャリヤＣの場合には、必要に応じて、図３に示すように、少なくとも一方のフランジ部１または２の中央に形成された貫通孔１aまたは２aと連続するようにボス部９を一体に成形し、さらに、図４に示すように、一体に成形されたボス部９にスプライン部またはギヤ部１０を成形することもできる。また、本発明のキャリヤＣは、自動車などに使用される自動変速機の遊星歯車装置に使用されるキャリヤ以外のものにも適用することができる。
【００４０】
このように構成された本発明のキャリヤＣは、従来のキャリヤＣ’（図３９を参照）のように、キャリヤプレート３１の柱部３３とベースプレート３２とを組付ける必要がないので、両者３１,３２の成形公差や組付け誤差などにより平行精度が低下するようなことはなく、両フランジ部１,２の互いに対向する対向面が高い水準の平行精度で形成される。
【００４１】
次に、本発明のキャリヤＣの製造方法の実施の一形態を、上述したように構成されたキャリヤＣを製造する場合により、図５〜２８に基づいて詳細に説明する。
【００４２】
本発明のキャリヤＣの製造方法は、概略、一対のフランジ１,２を備え、該フランジ１,２の間でプラネタリギヤなどの回転体を回転自在に支持するキャリヤＣを製造するための方法であって、この実施の形態の場合、板状の素材Ｗをカップ状に曲げ絞り成形することにより、該板状の素材Ｗのほぼ中央に一方のフランジ１を形成すると共に該一方のフランジ１の外周に壁部１１（例えば図１４を参照）を形成し、素材Ｗの外周端面Ｗaにより形成される壁部１１の先端開口を口絞り成形して、前記一方のフランジ部１と連続して連結部３と他方のフランジ部２とを一体に形成するものである。ここで、「口絞り成形」とは、カップ状または管状（後述する）に成形された素材Ｗの先端開口を径方向内側に縮径させるように成形することを意味することとする。
【００４３】
さらに本発明のキャリヤＣの製造方法は、上記一連の工程のなかで、板状の素材Ｗをカップ状に曲げ絞り成形するに先立って、予備開口部５’（例えば図１１を参照）またはキャリヤＣ内に回転体などを挿入することが可能な開口部５を、板状の素材Ｗの連結部３となる部分（３）に穿設すると共に、キャリヤＣ内で回転体としてのプラネタリギヤを回転自在に支持するための回転軸が係合される係合孔６を板状の素材Ｗの少なくとも一方のフランジ部１となる部分（１)に穿設し、また、口絞り成形するに先立って、連結部３と少なくとも一方のフランジ部１,２となる部分(１),(２)の境界に曲げ誘導部４を形成し（例えば図１６を参照）、曲げ絞り成形されたカップ状の素材Ｗの連結部３となる部分(３)に穿設された開口部５から口絞り用マンドレル１２を挿入して（例えば図１９を参照）カップ状の素材Ｗの外周端面Ｗaを径方向内側に縮径させるように口絞り成形し、さらに、口絞り成形されたキャリヤＣの連結部３に設けられた開口部５から圧印用マンドレル１３を両フランジ１,２間の回転体取付け位置に挿入し（例えば図２７）、両フランジ１,２を圧印用マンドレル１３に向かって圧印するものである。
【００４４】
以下に、この実施の形態における本発明の一連の製造工程を詳細に説明する。この実施の形態における板状の素材Ｗは、図５および図６に示すように、所定の厚さを有する略円形状に成形されている。図５に鎖線で示すように、板状の素材Ｗの中央の部分が一方のフランジ部１となる部分(１)であり、外周縁が他方のフランジ部２となる部分(２)であり、中央の部分(１)と外周縁の部分(２)との径方向の間の環状の部分が連結部３となる部分(３)である。
【００４５】
このような形状に成形された板状の素材Ｗは、図７および図８に示すように、その一方のフランジ部１となる部分(１)には、ほぼ三角形のパイロット孔１a’が中央に穿設されると共に、このパイロット孔１a’の周囲には、後に係合孔６となる３つの予備孔６’が穿設される。この予備孔６’は、後述する理由により、プラネタリギヤの回転軸を係合し得る大きさよりもわずかに小さく設定されている。また、連結部３となる部分(３)には、３つの予備開口部５’が予備孔６’と対応してその径方向外側に穿設されると共に、この予備開口部５’よりもわずかに径方向外側であって予備開口部５’の周方向中間位置に３つの基準孔８が穿設される。予備開口部５’は、その径方向の寸法が連結部３の幅（キャリヤのフランジ部の間隔）のほぼ半分の寸法に設定され、後の工程を経ることにより、製造されたキャリヤＣ内にプラネタリギヤなどを挿入することが可能な開口部５を構成する。
【００４６】
次いで、板状の素材Ｗは、図９および図１０に示すように、予備孔６’の後にキャリヤＣの内側となる側の周囲が、かかる側に向かって漸次拡径するように傾斜させるべく、プレス加工などによって面付けされ、または、切削加工などにより面取り（以下、面付けと総称する）される。この面付けにより、先に穿設された予備孔６’の大きさが変化することとなる。
【００４７】
続いて、板状の素材Ｗは、図１１および図１２に示すように、パイロット孔１a’の周囲がほぼ円形となるように孔抜き成形されて、図示しない軸やサンギヤを挿通するための貫通孔の一方１aが形成される。なお、この円形の貫通孔１aには、成形されたキャリヤＣの周方向の回転位相を検知するためなどの目的から、マークとしての切欠き１４が形成されている。また、面付けされた予備孔６’は、プラネタリギヤの回転軸を係合し得る大きさに仕上げ成形が行われ、係合孔６となる。
【００４８】
次に、板状の素材Ｗは、図１３および図１４に示すように、プレス成形などによってカップ状に曲げ絞り成形され、一方のフランジ部１と、この一方のフランジ部１の外周にほぼ直角に延びる壁部１１とが形成される。この壁部１１は、後の工程で口絞り成形されることにより、連結部３と他方のフランジ部２とを構成する。そして、先に穿設された予備開口部５’は、一方のフランジ部１の外周縁から壁部１１の、後に連結部３となる部分（３）のほぼ半分の高さを占めている。
【００４９】
次いで、図１５および１６に示すように、後に製造されたキャリヤＣ内に図示しないプラネタリギヤなどを挿入することができるように、予備開口部５’の壁部１１の先端縁側を所定の高さまで穴抜き加工して、開口部５を形成する。また、これと同時または前後して、壁部１１の内周の連結部３となる部分（３）と他方のフランジ部２となる部分（２）の境界には、曲げ誘導部としての溝４が、全周にわたって、または、断続的に形成される。
【００５０】
続いて、壁部１１は、図１７および図１８に示すように、スピニング加工などによってその先端縁開口（素材Ｗの外周端面Ｗa）がわずかに径方向内側に縮径するように、溝４から適当な角度で予備口絞り成形される。
【００５１】
その後、この実施の形態では、図１９および図２０に示すように、口絞り用マンドレル１２を一の開口部５からこれに隣接する開口部５まで連結部に近づけるようにして挿入した状態で、図２９および図３０に示されたプレス装置によってプレス成形することにより、壁部１１の先端縁開口（素材Ｗの外周端面Ｗaによって形成されたカップ開口）を径方向内側に縮径させるように、他方のフランジ部２となる部分（２）が一方のフランジ部１と平行となるまで口絞り成形する。
【００５２】
ここで、予備口絞り成形された素材に口絞り成形を行うためのプレス装置の実施の一形態を説明する。このプレス装置は、図２９および図３０に示されているように、相対的に昇降移動可能に設けられた上型４０と下型４１とを備えている。上型４０は、下型４１と相対的に近接させたときに、予備口絞り成形された素材Ｗの先端縁開口Ｗaを押圧するパンチ４２を有している。下型４１は、予備口絞り成形された素材Ｗを内部に収容するダイ４３と、ダイ４３に摺動可能に内嵌され素材Ｗを支持するエジェクタ４４と、エジェクタ４４をダイ４３内で昇降移動させるエジェクタロッド４５とを有している。ダイ４３の内径は、カップ状に成形された素材Ｗの一方のフランジ部１となる底部の径と略同じ大きさを有している。ダイ４３には、図示は省略するが、素材Ｗの連結部３の間に形成される開口５と対応するように孔を設け、その孔を介して素材Ｗの開口５に口絞り用マンドレル１２を挿入することができるように構成されている（図１９を参照）。口絞り用マンドレル１２の高さは、キャリヤＣのフランジ部１,２の内面の間隔と略同じに成形されている。
【００５３】
予備口絞り成形された素材Ｗを口絞り成形するに際しては、最初に上型４０と下型４１とを離間させた状態で素材Ｗをダイ４３内に収容し、口絞り用マンドレル１２を開口部５から挿入する。この状態から、上型４０と下型４１とを相対的に近接させると、図２９に示すように、パンチ４２が予備口絞り成形された素材Ｗの先端縁開口Ｗaを押圧する。これにより、予備口絞り成形された素材Ｗは、さらにその先端縁開口Ｗaが径方向内側に縮径するように、壁部１１が溝４を境界として略直角となるまで、すなわち一方のフランジ部１と平行となるまで曲げられて、開口部５の周方向の間が連結部３を構成し、この連結部３とほぼ直角に曲げられ一方のフランジ部１と平行となった部分（２）が他方のフランジ部２を構成する。すなわち、以上の工程を行うことによって、一方のフランジ部１と連続して連結部３と他方のフランジ部２とが一体に形成されることとなる。そして、口絞り成形された先端縁開口（素材Ｗの外周端面Ｗa）は、図示しない軸やサンギヤを挿通するための他方の貫通孔２aを構成する。このとき、口絞り加工される素材Ｗの特に先端縁開口Ｗaは、縮径されることによって材料が周方向に圧縮されるために一般的にはしわ等が発生しやすくなる。しかしながら、特に先端縁開口Ｗaにしわ等の発生を防止することができる剛性を有し且つキャリヤＣの軽量化を十分図ることができるように素材Ｗの板厚が設定されており、さらに本発明では、図３０に示したように、壁部１１の他方のフランジ部２となる部分（２）が口絞り用マンドレル１２とパンチ４２との間で挟まれるように押圧されるため、口絞り成形によってしわが発生することが防止される。また、曲げ絞り成形および口絞り成形に応じてこれらの絞り成形を行う前に予備開口部５’および開口部５を穿設するために、開口部５に臨む両フランジ部１,２の端面が互いに対向するように湾曲することがない。そして、素材Ｗの材料フローが繋がった状態で両フランジ部１,２と連結部３とが一体に成形されるため、高い強度のキャリヤＣが成形されることとなる。そのため、フランジ部１,２および連結部３の板厚を比較的薄く設定することができることから、キャリヤＣの軽量化を図ることができる。口絞り成形が完了すると、上型４０と下型４１が相対的に離間され、エジェクタロッド４５の駆動によりエジェクタ４４をダイ４３に対して上昇させて、成形されたキャリヤＣをダイ４３内から取り出す。
【００５４】
その後、図２１および図２２に示すように、キャリヤＣの他方のフランジ部２には、一方のフランジ部１に穿設された係合孔６と対応して予備孔７’が穿設される。この予備孔７’の大きさは、上述した一方のフランジ部１に最初に穿設された予備孔（図７および図８を参照、）６’と同様に、プラネタリギヤの回転軸を係合し得る大きさよりもわずかに小さく設定されている。そして、この予備孔７’には、図２３および図２４に示すように、一方のフランジ部１の係合孔６と同様に、予備孔７’の後にキャリヤＣの内側となる側の周囲が、かかる側に向かって漸次拡径するように傾斜させるべく、面付けされる。
【００５５】
ここで、予備孔７’の面付けは、図２４に示すような面付け装置２０によって行うことができる。面付け装置２０は、開口部５を介してキャリヤＣの内部に挿入される親カム部材２１と、親カム部２１材内に軸方向に移動可能に支持された子カム部材２２と、この子カム部材２２によって親カム部材２１内から突出される面付けパンチ２３と、を備えている。親カム部材２１の一方の端面２１aはカム２４の昇降移動によって面付けパンチ２３が予備孔７’と対向するように開口部５内へ進出移動させるために傾斜したカム状に形成されており、反対側端部には面付けされる係合孔７と対向する面付けパンチ２３が突出可能に保持されている。そして、子カム部材２２の両端面２２a,２２bは傾斜したカム状に形成されており、親カム部材２１のカム状端面２１a側端部には子カム部材２２のカム状端面２２aをカム２５が押圧することができるように挿入穴２１ｃが形成されている。さらに、面付けパンチ２３の親カム部材内に位置する端面２３aは子カム部材２２の端面２２bの傾斜と対応するように傾斜したカム状に形成されており、面付けパンチ２３の反対側端面２３bは係合孔７の面付けされる形状に対応して形成されている。
【００５６】
このように構成された面付け装置２０は、親カム部材２１が連結部３間の開口部５と対応するように配置され、親カム部材２１のカム状端面２１aが図示しないプレス装置などによって昇降駆動されるカム２４により押圧されると、親カム部材２１は、面付けパンチ２３が面付けされていない予備孔７’と整合するように移動して、連結部３の開口部５を介して両フランジ部１,２の間に挿入される。このとき、子カム部材２２の挿入穴２１c側のカム状端面２２aはカム２５によって押圧されておらず、したがって、面付けパンチ２３は親カム部材２１から突出することなくその内部に収容されている。
【００５７】
その後、子カム部材２２の挿入穴２１a側のカム状端面２２aがカム２５によって押圧されると、面付けパンチ２３が親カム部材２１内から突出して、予備孔７’の後にキャリヤＣの内側となる側の周囲が、かかる側に向かって漸次拡径するように傾斜して、面付けされることとなる。
【００５８】
以上のようにして予備孔７’の面付けが完了すると、図２５および図２６に示すように、この面付けにより大きさが変化した予備孔７’をプラネタリギヤの回転軸を係合し得る大きさに仕上げ成形が行われ、係合孔７となる。
【００５９】
このようにして成形されたキャリヤＣは、最後に、図２７および図２８に示すように、開口部５を介して圧印用マンドレル１３を両フランジ部１,２の間であって、少なくとも回転体取付け位置となるプラネタリギヤの回転軸が係合される係合孔６,７の周辺位置に挿入配置した状態で、図示しないプレスなどによって両フランジ部１,２が圧印用マンドレル１３に向かって圧印（コイニング）される。この圧印用マンドレル１３は、両フランジ部１,２と対向する面が平行に成形されており、かかる面の幅（高さ）がキャリヤＣのフランジ部１,２の対向面の所望する間隔とほぼ一致するように設定されている。したがって、本発明によれば、両フランジ部１,２と連結部３とを一体に成形し、しかも、キャリヤＣのフランジ部１,２の対向面が圧印用マンドレル１３に向かって圧印されることにより、正確な平行精度および寸法精度でキャリヤＣを成形することができる。
【００６０】
以上のように成形されたキャリヤＣは、各開口部５からプラネタリギヤがフランジ部１,２の間にそれぞれ挿入され、その回転軸の両端が両フランジ部１,２の係合孔６,７にそれぞれ係合される。プラネタリギヤは、その回転軸が平行精度の高い両フランジ部１,２によって両持ちの状態で安定して回転自在に支持される。
【００６１】
次に、本発明のキャリヤの製造方法の、別の実施の形態を図３１〜図３８に基づいて説明する。なお、以下の実施の形態については、上述した実施の形態と異なる点についてのみ説明することとし、同様または相当する点については同じ符号を付してその説明を省略し、あるいはその詳細な説明および図示を省略する。
【００６２】
図３１は、本発明のキャリヤＣの製造方法の第２の実施の形態を示し、図３２は、本発明の第３の実施の形態を示し、図３３は、本発明の第４の実施の形態を示し、図３４は、本発明の第５の実施の形態を示し、図３５は、本発明の第６の実施の形態を示し、図３６は、本発明の第７の実施の形態を示し、図３７は、本発明の第８の実施の形態を示し、そして、図３８は、本発明の第９の実施の形態を示したものである。
【００６３】
第２の実施の形態では、最初に、図３１(a)に示すように、円形状に成形された板状の素材Ｗがその一方のフランジ部１となる部分の中央に図示しない軸やサンギヤを挿通するための一方の貫通孔１aが穿設されると共に、カップ状に曲げ絞り成形される。その後、図３１(b)に示すように、カップ状の素材Ｗの壁部１１には、図における下方に開口部５が穿設されると共に、内周の連結部３と他方のフランジ部２の境界となる部分に曲げ誘導部としての溝４が形成される。次いで、図３１(c)に示すように、一方のフランジ部１の外周の開口部５に臨む部分を平坦となるように成形し、図３１(d)に示すように、スピニング加工などによって壁部の先端縁開口（素材Ｗの外周端面Ｗa）がわずかに径方向内側に縮径するように、溝４から適当な角度で予備口絞り成形する。この後には、上述したように（図１９および図２０を参照）、口絞り用マンドレル１２を開口部５から挿入してプレス成形することにより壁部１１の先端縁開口（素材Ｗの外周端面Ｗa）を径方向内側に縮径させるように、他方のフランジ部２となる部分（２）が一方のフランジ部１と平行となるまで口絞り成形して、相対向するフランジ部１,２と両フランジ部１,２を連結する連結部３とが連続するように一体に形成されたキャリヤＣを成形する。
【００６４】
第３の実施の形態では、最初に、第２の実施の形態と同様に、図３２(a)に示すように、円盤に成形された板状の素材Ｗがその一方のフランジ部１となる部分（１）の中央に図示しない軸やサンギヤを挿通するための一方の貫通孔１aが穿設されると共に、カップ状に曲げ絞り成形される。その後、図３２(b)に示すように、カップ状の素材Ｗの壁部１１には、内周の連結部３と他方のフランジ部２の境界となる部分に曲げ誘導部としての溝４が形成される。次いで、図３２(c)に示すように、スピニング加工などによって壁部１１の先端縁開口がわずかに径方向内側に縮径するように、溝４から適当な角度で予備口絞り成形する。そして、図３２ (d) に示すように、壁部１１の先端縁開口（素材Ｗの外周端面Ｗa）を径方向内側に縮径させるように口絞り成形して、相対向するフランジ部１,２と両フランジ部１,２を連結する連結部３とが連続するように一体に形成されたキャリヤＣを成形する。その後、連結部３に開口部５が穿設される（図示は省略する）。
【００６５】
第４の実施の形態では、最初に、図３３(a)に示すように、円盤状に成形された板状の素材Ｗの一方のフランジ部１となる部分（１）の中央に図示しない軸やサンギヤを挿通するための一方の貫通孔１aを穿設すると共に、貫通孔１aの周囲に開口部５を穿設する。その後、図３３(b)に示すように、この板状の素材Ｗをカップ状に曲げ絞り成形し、図３３(c)に示すように、カップ状の素材Ｗの壁部１１の内周の連結部３と他方のフランジ部２の境界となる部分に曲げ誘導部としての溝４を形成する。続いて、図３３(d)に示すように、スピニング加工などによって壁部１１の先端縁開口がわずかに径方向内側に縮径するように、溝４から適当な角度で予備口絞り成形して、壁部１１の先端縁開口（素材Ｗの外周端面Ｗa）を径方向内側に縮径させるように口絞り成形し、相対向するフランジ部１,２と両フランジ部１,２を連結する連結部３とを連続するように一体に形成することは、上述した実施の形態と同様である。
【００６６】
次に、第５の実施の形態では、最初に、第４の実施の形態と同様に、図３４(a)に示すように、円盤状に成形された板状の素材Ｗの一方のフランジ部１となる部分（１）の中央に図示しない軸やサンギヤを挿通するための一方の貫通孔１aを穿設すると共に、貫通孔１aの周囲に開口部５を穿設する。続いて、図３４(b)に示すように、板状の素材Ｗの壁部１１の内周の連結部３と他方のフランジ部２の境界となる部分に曲げ誘導部としての溝４を形成する。そして、図３４(c)に示すように、この板状の素材Ｗを溝４からカップ状に曲げ絞り成形する。すなわち、本発明の曲げ誘導部４を形成するタイミングは、口絞り成形を行う前であれば、板状の素材Ｗをカップ状に曲げ絞り成形する前でもよい。この実施の形態においては、カップ状に曲げ絞り成形されることにより形成された壁部１１は、他方のフランジ部２のみを構成する。その後、図３４(d)に示すように、一方のフランジ部１となる部分（１）と連結部３となる部分（３）との間の境界を曲げるようにして、壁部１１の先端縁開口（素材Ｗの外周端面Ｗa）を径方向内側に縮径させるように口絞り成形することにより、相対向するフランジ部１,２と両フランジ部１,２を連結する連結部３とが連続する一体のキャリヤＣが成形される。
【００６７】
第６の実施の形態では、上述した実施の形態とは異なり、管状の素材Ｗが用意される。この実施の形態では、最初に、図３５(a)に示すように、管状の素材Ｗの軸方向中央部に開口部５を穿設する。その後、図３５(b)に示すように、一方端側を口絞り成形することによってカップ状に成形し、さらに図３５(c)に示すように、カップ開口である他方端側Ｗaを口絞り成形することによって、相対向するフランジ部１,２と両フランジ部１,２を連結する連結部３とを一体に形成する。なお、管状の素材Ｗの両端側を順次口絞り成形する前には、上述したように予備口絞り成形がそれぞれ行われる。開口部５の穿設は、必ずしも最初に行う必要はなく、管状の素材Ｗの一方端側あるいは他方端側を口絞り成形した後に行うこともできる。この実施の形態では図示を省略したが、内周の連結部３と他方のフランジ部２の境界となる部分に曲げ誘導部としての溝が形成される。溝は、一方のフランジ部１を形成すべく一方端側を口絞り成形してカップ状に成形する前に、管状の素材Ｗの内周の一方のフランジ部１と連結部３との境界となる部分にも形成することもできる。また、管状の素材Ｗには、上述したように、プラネタリギヤの回転軸が係合される係合孔６,７となる予備孔等６’,７’を予め形成しておくこともできる。
【００６８】
第７の実施の形態では、図３６(a)に示すように、開口部５が軸方向中央部に穿設された管状の素材Ｗが用意されていることは、上述した第６の実施の形態と同様である。この実施の形態が第６の実施の形態と異なるのは、管状の素材Ｗの両方端側Ｗaを同時に口絞り成形することにある。すなわち、図３６(b)に示すように、管状の素材Ｗの両方端側Ｗaを同時に予備口絞り成形し、さらに図３６(c)に示すように、両方端側Ｗaを同時に口絞り成形することによって相対向するフランジ部１,２が形成される。そして、口絞り成形されない管状の素材Ｗの軸方向中間部により両フランジ部１,２を一体に連結する連結部３が構成される。
【００６９】
第８の実施の形態では、上述した実施の形態とは異なり、図３７(a)に示すように、棒状の素材Ｗが用意される。ここで、「棒状の素材」とは、後方押出し成形などによってカップ状に成形し得るように軸方向に所定の長さ（所定の厚さ）Ｌを有するもので、上述の板状よりは厚い素材を意味する。この実施の形態では、最初に、図３７（b)に示すように、棒状の素材Ｗを後方押出し成形等によってカップ状に成形する。その後、図３７（c)に示すように、図示しない軸やサンギヤを挿通するための貫通孔の一方１aをカップ状の素材Ｗの底部に形成する。次いで、カップ開口Ｗaを口絞り成形することによって、図３７(d)に示すように、相対向するフランジ部１,２と両フランジ部１,２を連結する連結部３とを一体に形成する。なお、連結部３間の開口部５などは、棒状の素材Ｗをカップ状に成形した後に形成することができる。
【００７０】
第９の実施の形態では、上述した実施の形態がいずれも口絞り成形によって他方のフランジ部２または両方のフランジ部１,２を形成していたのに対し、管状の素材Ｗの軸方向中間部をその中心から径方向外側に膨出させることによって連結部３を形成し、これに伴って連結部３から径方向内側に延びるようにフランジ部１,２を相対向するように一体に形成する。図３８は、この管状の素材を膨出成形するための機械式バルジ成形装置を示したもので、その鎖線で示す中心線から左方には膨出成形前の状態が、右方には膨出成形が完了した状態が、合せて示されている。
【００７１】
ここで、バルジ成形装置の実施の一形態を図３８に基づいて説明する。このバルジ成形装置は、相対的に昇降移動可能に設けられた上型５０および下型５１と、管状の素材Ｗの軸方向中間部を膨出させるように押圧するパンチ５２と、パンチ５２を管状の素材Ｗの中心に対して径方向内側から外側に向かって駆動するカム機構５３とを備えている。この実施の形態では、上型５０が下型５１に対して昇降移動するように、昇降駆動ロッド５４によって支持されている。上型５０と下型５１との型閉じた際の衝合面には、管状の素材Ｗを収容する収容部５０a,５１aと膨出させたときの形状を決定するキャビティ部５０b,５１bとがそれぞれ形成されている。パンチ５２は、素材管Ｗの中心まわりに周方向に分割されるように複数からなるもので、上型５０の収容部５０a内側に設けられたパンチプレート５５によって中心に対して径方向に摺動可能にそれぞれ支持されている。また、パンチ５２の下方にはパンチホルダ５６が設けられており、下型５１の収容部５１a内側には上型５０と下型５１とを衝合させた際にパンチホルダ５６を収容する収容部５７が形成されている。各パンチ５２の下面の径方向中間にはストッパ５２aが突設されており、パンチホルダ５６の上面の径方向内側および外側にもストッパ５６a,５６bが形成されている。各パンチ５２のストッパ５２aとパンチホルダ５６の径方向外側ストッパ５６aとの間には、各パンチ５２を中心に向かって径方向内側に退縮させるように付勢するようにスプリング５８が介装されている。カム機構５３は、スプリング５８の付勢に抗して各パンチ５２を管状の素材Ｗの中心に対して径方向外側に駆動するもので、各パンチ５２の径方向内側に形成されたカム面５２bと、このカム面５２bに接合されたカム部材５９とにより構成されている。カム部材５９の上端は駆動プレート６０に接続されており、この駆動プレート６０は昇降駆動ロッド５４が挿通されて、上型５０に対して昇降駆動される。
【００７２】
このように構成されたバルジ成形装置では、図３８の左方に示した状態から駆動プレート６０を上型５０に対して下降させると、図３８の右方に示したように、カム部材５９の下降によってパンチ５２が管状の素材Ｗの中心に対して径方向外側に向かって駆動され、管状の素材Ｗの軸方向中間部がパンチ５２によって内側から外側に向かって押圧されて、上型５０および下型５１のキャビティ部５０b,５１bに倣うように膨出成形されて、連結部３が形成される。そして、管状の素材ｗの軸方向両端部により相対向する一対のフランジ部１，２が同時に構成される。また、図示しない軸やサンギヤを挿通するための貫通孔１a、２aは、管状の素材Ｗの両端面Ｗaにより形成される。なお、管状の素材Ｗは、図３５(a)や図３６(a)に参照されるように、その軸方向中央部に開口部５となる孔５’が予め穿設されている。この孔５’の大きさは、膨出成形によって径方向および軸方向に拡大されることを考慮して、開口部５の大きさに応じて設定される。膨出成形が完了すると、駆動プレート６０が上型５０に対して上昇されることにより、各パンチ５２は、スプリング５８の付勢によってその径方向先端が貫通孔２aよりも内側に移動するため、上型５０の上昇に伴って貫通孔２aを通ってキャリヤｃから離れることが可能となる。
【００７３】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、機械式バルジ成形装置に代えて、液圧式バルジ成形装置を使用することもできる（図示は省略する）。この場合には、管状の素材の内部に作動液を所定の圧力で供給するため、その軸方向中央部に予め穿設された開口部５となる孔から作動液が漏出しないようにシールし、あるいは、管状の素材に開口部５となる孔を予め穿設せず、その膨出成形をした後に開口部５を穿設することとなる。
【００７４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、管状素材をカップ状に成形後、カップ開口の端面を径方向内側に縮径させるように口絞り成形するというわずかな工程を行うことによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部とを備えたキャリヤを容易に成形することができ、しかも、両フランジ部および連結部が単一の管状素材からその材料フローが繋がった状態で一体に成形されるために、部品点数を削減することができると共に組付け・接合工程が不要となって少ない工程で成形することができることから、コストで対向面の平行精度を向上させることができ、高強度で軽量化を図ることができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００７５】
請求項２の発明によれば、管状素材の両端開口の端面をそれぞれ径方向内側に縮径させるように同時に口絞り成形するというわずかな工程を行うことによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部とを同時に備えたキャリヤを容易に成形することができ、しかも、両フランジ部および連結部が単一の管状素材からその材料フローが繋がった状態で一体に成形されるために、部品点数を削減することができると共に組付け・接合工程が不要となって少ない工程で成形することができることから、低コストで対向面の平行精度を向上させることができ、高強度で軽量化を図ることができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００７６】
請求項３の発明によれば、請求項１または２に記載の発明において、口絞り成形するに先立って、連結部と他方のフランジ部となる部分の境界に曲げ誘導部を形成することにより、口絞り成形する際に、誘導部で正確に曲げ成形が誘導されるため、両フランジ部の対向面の平行精度および寸法精度をさらに向上させることができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００７７】
請求項４の発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、管状素材を口絞り成形する前に、管状素材の連結部となる部分に開口部を穿設することにより、口絞り成形するときに、フランジ部の外周端面が開口内側に向かって湾曲するなど、両フランジ部の対向面の平行精度に影響を及ぼすことなく開口部を連結部に形成することができるため、対向面の平行精度をさらに向上させことができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００７８】
請求項５の発明によれば、請求４に記載の発明において、管状素材の連結部となる部分に穿設された開口部からマンドレルを挿入した状態で、この管状素材を口絞り成形することにより、かかる口絞り成形を管状素材の正確な位置から行うことができるため、両フランジ部の対向面の平行精度および寸法精度をさらに向上させることができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００７９】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、管状素材を口絞り成形する前に、管状素材のフランジ部となる部分に予め係合孔を穿設することにより、穿設の際の押圧力等によって両フランジの対向面の平行精度に影響を及ぼすことがないため、対向面の平行精度をさらに向上させることができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００８０】
請求項７の発明によれば、管状素材の中間部を膨出成形するというわずかな工程を行うことによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部とを備えたキャリヤを容易に製造することができ、しかも、両フランジ部および連結部が単一の管状素材からその材料フローが繋がった状態で一体に成形されるために、部品点数を削減することができると共に組付け・接合工程が不要となって少ない工程で成形することができることから、低コストで対向面の平行精度を向上させることができ、高強度で軽量化を図ることができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００８１】
請求項８の発明によれば、請求項７に記載の発明において、管状素材を膨出成形する前に、管状素材の中間部であって連結部となる部分に開口部を穿設することにより、膨出成形するときに、フランジ部の外周端面が開口内側に向かって湾曲するなど、両フランジ部の対向面の平行精度に影響を及ぼすことなく開口部を連結部に形成することができるため、対向面の平行精度をさらに向上させことができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００８２】
請求項９の発明によれば、請求項７または８に記載の発明において、管状の素材を膨出成形する前に、管状素材のフランジ部となる部分に予め係合孔を穿設することにより、穿設の際の押圧力等によって両フランジの対向面の平行精度に影響を及ぼすことがないため、対向面の平行精度をさらに向上させることができるキャリヤの製造方法を提供することができる。
【００８３】
請求項１０の発明によれば、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、両フランジ間の回転体取付け位置にマンドレルを介装した状態で圧印加工することにより、両フランジ間の回転体取付け位置における対向面の平行精度および寸法精度がさらに向上するキャリヤの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のキャリヤの実施の一形態を示す平面図である。
【図２】 図１のＳ２-Ｓ２に沿った断面図である。
【図３】 本発明のキャリヤの別の実施の形態を示す断面図である。
【図４】 本発明のキャリヤのさらに別の実施の形態を示す断面図である。
【図５】 本発明のキャリヤの製造方法を説明するための板状の素材を示す平面図である。
【図６】 図５のＳ６-Ｓ６に沿った断面図である。
【図７】 図５に示した板状の素材の一方のフランジ部となる部分にパイロット孔および係合孔を穿設し、連結部となる部分に予備開口部および基準孔を穿設した状態を示す平面図である。
【図８】 図７のＳ８-Ｓ８に沿った断面図である。
【図９】 図7に示した板状の素材の係合孔を面付けした状態を示す平面図である。
【図１０】 図９のＳ１０-Ｓ１０に沿った断面図である。
【図１１】 図９に示した板状の素材のパイロット孔を貫通孔に成形すると共に、係合孔を回転体の回転軸を係合し得る大きさに仕上げ成形した状態を示す平面図である。
【図１２】 図１１のＳ１２-Ｓ１２に沿った断面図である。
【図１３】 図１１に示した板状の素材を曲げ絞り成形することにより、カップ状に成形された素材を示す平面図である。
【図１４】 図１３のＳ１４-Ｓ１４に沿った断面図である。
【図１５】 図１３に示したカップ状の素材の壁部の内周の、連結部材となる部分と他方のフランジ部となる部分との境界に曲げ誘導部としての溝を形成した状態を示す平面図である。
【図１６】 図１５のＳ１６-Ｓ１６に沿った断面図である。
【図１７】 図１５に示したカップ状の素材の壁部の先端縁開口をわずかに径方向内側に縮径させるように、溝から適当な角度で予備口絞り成形した状態を示す平面図である。
【図１８】 図１７のＳ１８-Ｓ１８に沿った断面図である。
【図１９】 図１７に示した予備口絞り成形された素材の開口部からマンドレルを挿入して壁部の先端縁開口を径方向内側に縮径させるように口絞り成形した状態を示す平面図である。
【図２０】 図１９のＳ２０-Ｓ２０に沿った断面図である。
【図２１】 図１９に示した素材の他方のフランジ部に係合孔を穿設した状態を示す平面図である。
【図２２】 図２１のＳ２２-Ｓ２２に沿った断面図である。
【図２３】 図２１に示した係合孔に面付けをした状態を示す平面図である。
【図２４】 図２３のＳ２４-Ｓ２４に沿った断面図と、この面付けを行う面付け装置の実施の一形態を示す断面図である。
【図２５】 図２３に示した面付けされた係合孔を回転体の回転軸を係合し得る大きさに仕上げ成形した状態を示す平面図である。
【図２６】 図２５のＳ２６-Ｓ２６に沿った断面図である。
【図２７】 図２５に示したキャリヤの連結部に設けられた開口部からマンドレルを両フランジ間の回転体取付け位置に挿入し、両フランジをマンドレルに向かって圧印する状態を示す平面図である。
【図２８】 図２７のＳ２８-Ｓ２８に沿った断面図である。
【図２９】 予備口絞り成形された素材に口絞り成形を行う状態を示すプレス装置の実施の一形態の断面図である。
【図３０】 図２９から素材を口絞り成形し終えたときの状態を示すプレス装置の実施の一形態の断面図である。
【図３１】 本発明のキャリヤの製造方法の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図３２】 本発明のキャリヤの製造方法の第３の実施の形態を示す断面図である。
【図３３】 本発明のキャリヤの製造方法の第４の実施の形態を示す断面図である。
【図３４】 本発明のキャリヤの製造方法の第５の実施の形態を示す断面図である。
【図３５】 本発明のキャリヤの製造方法の第６の実施の形態を示す断面図である。
【図３６】 本発明のキャリヤの製造方法の第７の実施の形態を示す断面図である。
【図３７】 本発明のキャリヤの製造方法の第８の実施の形態を示す断面図である。
【図３８】 本発明のキャリヤの製造方法の第９の実施の形態を示す断面図である。
【図３９】 従来のキャリヤを示す断面図である。
【符合の説明】
Ｗ 素材
Ｗa 素材の外周端面（カップ開口）
Ｃ キャリヤ
１ 一方のフランジ部
２ 他方のフランジ部
３ 連結部
４ 溝（曲げ誘導部）
５ 開口部
６ 係合孔
７ 係合孔
１２ 口絞り成形用マンドレル
１３ 圧印用マンドレル
Claims (10)
- 一対のフランジを備え、該フランジの間で回転体を回転自在に支持するキャリヤを製造する方法であって、
管状素材をカップ状に成形後、カップ開口を口絞り成形することによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部と、を一体に成形することを特徴とするキャリヤの製造方法。 - 一対のフランジを備え、該フランジの間で回転体を回転自在に支持するキャリヤを製造する方法であって、
管状素材の両端開口をそれぞれ口絞り成形することによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部と、を一体に成形することを特徴とするキャリヤの製造方法。 - 口絞り成形するに先立って、連結部と他方のフランジ部となる部分の境界に曲げ誘導部を形成することを特徴とする請求項１または２に記載のキャリヤの製造方法。
- 口絞り成形する前に、管状素材の連結部となる部分に開口部を穿設することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のキャリヤの製造方法。
- 管状素材の連結部となる部分に穿設された開口部からマンドレルを挿入して管状素材を口絞り成形することを特徴とする請求項４に記載のキャリヤの製造方法。
- 口絞り成形する前に、フランジ部となる部分にキャリヤ内で回転体を回転自在に支持するための回転軸が係合される係合孔を穿設することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のキャリヤの製造方法。
- 一対のフランジを備え、該フランジの間で回転体を回転自在に支持するキャリヤを製造する方法であって、
管状素材の中間部を膨出成形することによって、相対向して配置されその間で回転体を回転自在に支持する一対のフランジ部と、両フランジ部を連結する連結部と、を一体に成形することを特徴とするキャリヤの製造方法。 - 膨出成形する前に、管状素材の連結部となる部分に開口部を穿設することを特徴とする請求項７に記載のキャリヤの製造方法。
- 膨出成形する前に、フランジ部となる部分にキャリヤ内で回転体を回転自在に支持するための回転軸が係合される係合孔を穿設することを特徴とする請求項７または８に記載のキャリヤの製造方法。
- 両フランジ間の回転体取付け位置にマンドレルを介装して圧印加工することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のキャリヤの製造方法。
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