JPH03258426A - ２点カシメ用ポンチ及びピニオンシャフトのプラネットキャリアへの２点同時カシメ方法並びにその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プラネタリギアを用いた自動変速機におけ
る、ピニオンシャフトのプラネットキャリアへのカシメ
固定方法及び装置並びにカシメ用ポンチの改良に関し、
特に、ピニオンシャフトのプラネットキャリアへのカシ
メ固定を片側２点かつ両端同時とし、カシメ時にピニオ
ンシャフトが太鼓状に脹らむことに起因するビニオンギ
アニードルベアリングの焼付きを防止し、ピニオンシャ
フトの抜は荷重（すなわち、カシメ固定後にピニオンシ
ャフトがプラネットキャリアから抜ける時の荷重）を安
定して高くするようにした、２点カシメ用ポンチ並びに
それを用いたピニオンシャフトのプラネットキャリアへ
の２点同時カシメ方法及びその装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のプラネタリギアを用いた自動変速機におけるピニ
オンシャフトのプラネットキャリアへのカシメ固定方法
及び装置としては、例えば、第１Ｏ図及び第１１図に示
すものがある。

すなわち、第１０図において、ベースプレート１に対し
てアッパプレート２を相対的に上下動可能に配置し、こ
のベースプレート１とアッパプレート２の間にプラネッ
トキャリア３を挿入して、セツティングカラー４で上下
方向に固定し、ピニオンシャフト５をワークストッパ６
で位置決めする。この状態で、アッパプレート２に全周
カシメ用ポンチ７を紐み付け、このアッパプレート２を
下降させて、ピニオンシャフト５をプラネットキャリア
３に対して、その上端の全周カシメを行う。

次に、第１１図に示すように、セツティングカラー４を
別のセツティングカラー８に組み替え、ワークすなわち
、プラネットキャリア３とピニオンシャフト５を上下逆
にセットする。そして、アッパプレート２に２点カシメ
用ポンチ９を組み付け、アッパプレート２を下降させて
、ピニオンシャフト５の反対側端部をプラネットキャリ
ア３に対して２点カシメを行い、これにより、ピニオン
シャフト５をプラネットキャリア３に対して抜は及び回
転を防止して固定する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のピニオンシャフト５の
プラネットキャリア３へのカシメ固定方法にあっては、
全周カシメと２点カシメの２工程が必要であり、また、
カシメ時のピニオンシャフト５の受けをワークストッパ
６によって、ピニオンシャフト５の軸中心を押さえてい
るため、ピニオンシャフト５の中央部が膨らんで太鼓状
となり、ピニオンシャフト５をプラネットキャリア３に
固定したものを組み込んだユニットを駆動する際に、第
１２図及び第１３図に示すように、ピニオンシャフト５
の周囲に嵌合されるビニオンギアニードルベアリング１
００回転部が焼き付くという問題点がある。なお、１１
はピニオンである。

このピニオンシャフト５０太鼓状の脹らみを防止するた
めには、ピニオンシャフト５の上下両端を同時にカシメ
ることにより、ピニオンシャフト５のワークストッパ６
による受けを廃止すればよいが、従来のカシメ用ポンチ
７又は９を単に流用したのでは、ピニオンシャフト５の
両端に掛かるカシメ荷重がバラツキ、ピニオンシャフト
５の抜は荷重が安定せず、また、工具の寿命も短いとい
う問題点があった。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、改良された２点カシメ用ボンチを用いて、ピ
ニオンシャフト５のプラネットキャリア３へのカシメを
１工程で行うとともに、ピニオンシャフト５の中央部の
太鼓状の脹らみを防止して、ユニットの駆動時のピニオ
ンギアニードルベアリングｌＯの回転部の焼付きを防止
し、また、ピニオンシャフト５のプラネットキャリア３
からの抜は荷重を大きくしかつ安定させ、さらに工具寿
命を長くすることのできる２点カシメ用ポンチ並びにそ
れを用いたピニオンシャフトのプラネットキャリアへの
２点同時カシメ方法及びその装置を提供することを目的
とするものである。

〔課題を解決するための手段及び作用〕そこで、この発
明の２点カシメ用ポンチは、丸棒部の先端部を厚さｔの
板状に延ばしたカシメポンチ部とし、そのカシメポンチ
部の中央先端部がその板状のカシメポンチ部に平行でか
っ丸棒部の軸線に直角な長さしの直線部であるとともに
、その直線部のカシメポンチ部に沿う方向の両側に交差
角θの傾斜部を有し、傾斜角θ及び長さしの大きさが、
カシメポンチ部の直線部がピニオンシャフトの先端のカ
シメ部の中央底部に突き当たる程小さくはなく、かつ傾
斜角θ及び長さしの大きさが、直線部と傾斜部との交差
部がピニオンシャフトのカシメ部に圧痕を付ける程大き
くはなく、さらに、カシメポンチ部の角部の丸みＲの大
きさがｔ／４〜ｔ／２であるものである。

また、その２点カシメ用ポンチを用いたピニオンシャフ
トのプラネットキャリアへの２点同時カシメ方法及び装
置は、上記２点カシメ用ポンチを固定したアッパプレー
トと、上記２点カシメ用ポンチをそのアッパプレートに
固定した２点カシメ用ポンチと同軸に固定したベースプ
レートと、アッパプレートとベースプレートとの間にお
いてピニオンシャフトとプラネットキャリアとの相対位
置を規制するシャフトストッパと、アッパプレートをベ
ースプレート側に押圧して、２つの２点カシメ用ポンチ
によりピニオンシャフトをプラネットキャリアに片側２
点で両端を同時に１工程でカシメで固定する押圧手段と
を備え、ピニオンシャフトの両端に形成されたカシメ部
に２点カシメ用ポンチのカシメポンチ部を当てて荷重を
掛け、ピニオンシャフトのカシメ部をプラネットキャリ
アの面取り部にカシメて固定するものである。

また、上記ベースプレートを自動プレス機のテーブルに
置き換え、かつ上記アッパプレートを自動プレス機のヘ
ッドに置き換えて、生産ライン用の装置を構成するもの
である。

〔実施例］ 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

まずこの発明の２点カシメ用ポンチを説明する。

第１図〜第４図において、２点カシメ用ポンチ１３の丸
棒部１３ａの先端部を厚さｔの板状に延ばしてカシメポ
ンチ部１３ｂを形成する。このカシメポンチ部１３ｂの
中央先端部を板状のカシメポンチ部１３ｂに平行でかつ
丸棒部１３ａの軸線に直角な長さしの直線部１３ｃとし
、その直線部１３ｃのカシメポンチ部１３ｂに沿う方向
の両側に交差角θの傾斜部１３ｄを形成する。

そして、直線部１３ｃ及び傾斜部１３ｄの角部の丸みＲ
は、２点カシメ用ポンチ１３の寿命及びピニオンシャフ
ト５のカシメ部５ａの亀裂あるいは割れに影響を与える
が、実験の結果、この角部の丸みＲは、カシメポンチ部
１３ｂの板厚ｔの１／４〜１／２とすると工具寿命が長
くなり、また、ピニオンシャフト５のカシメ部５ａの亀
裂あるいは割れの防止に効果が大きいことが判明した。

また、２点カシメ用ポンチ１３の直線部１３ｃの長さし
と傾斜部１３ｄの交差角θにも最適な大きさの範囲が存
在する。すなわち、第５図（ａ）に示すように、カシメ
部５ａとその中央部の底部５ｂとを有するピニオンシャ
フト５の先端を、面取り部３ａを有するプラネットキャ
リア３の嵌合孔３ｂに挿入し、２点カシメ用ポンチ１３
を矢印Ａ方向に押圧してカシメる場合、第５図（ｂ）に
示すように、長さし及び交差角θが小さ過ぎると、２点
カシメ用ポンチ１３の先端の直線部１３ｃがピニオンシ
ャフト５の底部５ｂに突き当たり、充分なカシメが得ら
れず、カシメ後の抜は荷重が小さくなってしまう。

逆に、第５図（Ｃ）に示すように、２点カシメ用ポンチ
１３の直線部１３ｃの長さし及び交差角θを大きくし過
ぎて、直線部１３ｃと傾斜部１３ｄの交差部分の角でピ
ニオンシャフト５のカシメ部５ａに圧痕が付く程度にす
ると、同様にカシメが充分でなく、抜は荷重が小さくな
ってしまい、最悪の場合には、プラネットキャリア３の
内幅の変形や、ピニオンシャフト５の破損が発生する。

すなわち、第５図（イ）に示すように、２点カシメ用ポ
ンチ１３の直線部１３ｃの長さしと交差角θとは、直線
部１３ｃの両端の傾斜部１３ｄとの交点がピニオンシャ
フト５のカシメ部５ａに接触せず、カシメ部５ａが２点
カシメ用ボンチエ３の傾斜部１３ｄによって、プラネッ
トキャリア３の面取り部３ａに押さえ込まれる程度が最
も好ましく、抜は荷重も安定して大きくなる。

また、カシメポンチ部１３ｂの厚さｔも適度な厚さが必
要であり、厚過ぎると、プラネットキャリア３０面取り
部３ａと２点カシメ用ポンチ１３の傾斜部１３ｄに挟ま
れたピニオンシャフト５のカシメ部５ａに亀裂が発生す
る。

長さし及び厚さｔの寸法については、ピニオンシャフト
５のカシメ部５ａ及び底部５ｂ、並びにプラネットキャ
リア３０面取り部３ａの形状により決定される。

また、カシメ時のカシメ荷重は、カシメ後の抜は荷重に
大きな影響を与え、第６図に示すように、カシメ荷重が
大きいほど、抜は荷重も大きくなる。

また、２点カシメ用ポンチ１３の傾斜部１３ｄの交差角
θも、カシメ後の抜は荷重に大きく影響し、θが９０度
前後から１２０度程度になるに従って、抜は荷重が大き
くなる。

以上の諸条件から、２点カシメ用ポンチ１３のカシメポ
ンチ部１３ｂの形状を決定するが、特に重要なことは、
直線部］、　３　ｃの長さしと傾斜部１３ｄの傾斜角θ
の大きさを、直線部１３ｃがピニオンシャフト５の先端
のカシメ部５ａの中央の底部５ｂに突き当たるほど小さ
くはなく、かつ長さしと傾斜角θの大きさが、直線部１
３ｃと傾斜部１３ｄとの交差部がピニオンシャフト５の
カシメ部５ａに圧痕を付ける程大きくはない範囲内であ
ることである。そして、直線部１３ｃと傾斜部１３ｄの
角部の丸みＲが、カシメポンチ部１３ｂの厚さｔの１／
４〜１／２程度であることである。

次に、上記２点カシメ用ポンチ１３を用いたピニオンシ
ャフト５のプラネットキャリア３への２点同時カシメ装
置の第一実施例の構成を説明する。

第８図において、前述した第１０図及び第１１図と同じ
部品には同一の参照番号を付して説明を省略する。

アッパプレート２とベースプレート１の間にはプラネッ
トキャリア３とピニオンシャフト５とが配置され、プラ
ネットキャリア３とピニオンシャフト５とはシャフトス
トッパ１５及びシャフトストッパ固定用ナツト１６によ
り、プラネットキャリア３とピニオンシャフト５との相
対位置が規制される。ベースプレート１とアッパプレー
ト２には、それぞれ上述のようにして形成された２点カ
シメ用ポンチ１３が、上下方向の中心を合致されて固定
される。そして、２つの２点カシメ用ポンチ１３は上下
両端からピニオンシャフト５を押圧した状態で、上下方
向に移動でき、ピニオンシャフト５の両端に均等にカシ
メ荷重が掛けられるようになっている。

次ぎに上記第一実施例の動作を説明すると、シャフトス
トッパ１５とシャフトストッパ固定用ナツト１６とでプ
ラネットキャリア３とピニオンシャフト５の相対位置を
規制しながら、ベースプレート１に対してアッパプレー
ト２を下降させると、ピニオンシャフト５の両端のカシ
メ部５ａに２点カシメ用ポンチ１３のカシメポンチ部１
３ｂの傾斜部１３ｄが当接し、かつ、このカシメ部５ａ
をプラネットキャリア３の面取り部３ａに押し付けてカ
シメ、ピニオンシャフト５を片側２点づつ、両端を同時
に１工程でカシメて、ピニオンシャフト５をプラネット
キャリア３に固定する。このとき、２点カシメ用ポンチ
１３はピニオンシャフト５のカシメ部５ａを押し広げて
曲げるだけであるので、ピニオンシャフト５の軸部には
大きな力は掛からず、従って、ピニオンシャフト５が太
鼓状に膨らむことがない。従って、このピニオンシャフ
ト５をプラネットキャリア３に固定したものをユニット
に組み込んで駆動しても、ピニオンギアニードルベアリ
ング１０の回転部を焼き付かせることがない。また、２
点カシメ用ポンチ１３の傾斜部１３ｄによってピニオン
シャフト５のカシメ部５ａをプラネットキャリア３の面
取り部３ａに確実にカシメるので、カシメ後の抜は荷重
が上下共同等で太き（かつ安定し、ピニオンシャフト５
のプラネットキャリア３からの抜けが確実に防止される
。また、２点カシメ用ポンチ１３に無理な力が働かない
ので、２点カシメ用ポンチ１３の寿命が長くなる。

次に、２点同時カシメ装置の第二実施例を説明する。

第９図に示すように、この第二実施例による２点同時カ
シメ装置は、生産ライン等の自動プレス機に適用したも
のであり、第８図に示す装置と同様の部品は同一の参照
番号を付して説明を省略する。

すなわち、この第二実施例は、第一実施例におけるベー
スプレート１を自動プレス機のテーブル１日に置き換え
、アッパプレート２を自動プレス機のヘッド１９に置き
換えたものである。

この自動プレス機により、２点カシメ用ポンチ１３を取
り付けたヘッド１９を同一の２点カシメ用ポンチ１３を
取り付けたテーブル１８側に押圧することにより、第一
実施例と同様に、ピニオンシャフト５をプラネットキャ
リア３に片側２点において、両端を同時に１工程でカシ
メて固定することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に係わる２点カシメ用ポ
ンチ並びにそれを用いたピニオンシャフトのプラネット
キャリアへの２点同時カシメ方法及びその装置によれば
、２点カシメ用ポンチの傾斜部によりピニオンシャフト
のカシメ部をプラネットキャリアの面取り部にカシメて
固定するので、ピニオンシャフトの軸部が両側から押圧
されて太鼓状に脹らむことがなく、従って、ユニットに
おけるビニオンギアニードルベアリングの回転部の焼付
きが発生せず、改良された２点カシメ用ポンチによりピ
ニオンシャフトの両端のカシメ部に同時に同等のカシメ
荷重が１工程で掛けられ、ピニオンシャフトが変形する
ことがなく、かつその抜は荷重が両側で同等に安定して
大きくなり、プラネットキャリアの内幅を変形させたり
、ピニオンシャフトのカシメ部を破損させたりすること
がないという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の２点カシメ用ポンチの要部の斜視図
、第２図は上記２点カシメ用ポンチの要部の平面図、第
３図は第２図の正面図、第４図は第３図の■方向から見
た矢視図、第５図は２点カシメ用ポンチによるカシメの
状態を説明する断面図、第６図はカシメ荷重と抜は荷重
との関係を示すグラフ、第７図は２点カシメ用ポンチの
傾斜部の交差角θと抜は荷重との関係を示すグラフ、第
８図は第１図〜第４図に示すこの発明の２点カシメ用ポ
ンチを用いたピニオンシャフトのプラネットキャリアへ
の２点同時カシメ装置の第一実施例の要部断面図、第９
図はその第二実施例の要部断面図、第１０図は従来の片
側全周カシメ装置の要部断面図、第１１図は従来の反対
側２点カシメ装置の要部断面図、第１２図は従来のピニ
オンシャフトをプラネットキャリアにカシメて固定した
ものを組み込んだユニットの断面図、第１３図は第１２
図のｘｍ−ｘＩＩＴ線における断面図である。 ■・・・ベースプレート、２・・・アンバブレート、３
・・・プラネットキャリア、３ａ・・・面取り部、５・
・・ピニオンシャフト、５ａ・・・カシメ部、５ｂ・・
・底部、１３・・・２点カシメ用ポンチ、１３ａ・・・
丸棒部、１３ｂ・・・カシメポンチ部、１３ｃ・・・直
線部、１３ｄ・・・傾斜部、１５・・・シャフトストッ
パ、１８・・・テーブル、１９・・・ヘッド、ｔ・・・
厚さ、Ｌ・・・長さ、θ・・・交差角、Ｒ・・・角部の
丸み。 第 １ 図 第 図 １３ｔ） 第 図 乃１ぜ１ ボ・７＋モ接呂な ｅ（庄） ■ ８ 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）丸棒部の先端部を厚さｔの板状に延ばしたカシメ
   ポンチ部とし、該カシメポンチ部の中央先端部が該板状
   のカシメポンチ部に平行でかつ前記丸棒部の軸線に直角
   な長さＬの直線部であるとともに、その直線部の前記カ
   シメポンチ部に沿う方向の両側に交差角θの傾斜部を有
   し、前記傾斜角θ及び前記長さＬの大きさが、前記カシ
   メポンチ部の直線部がピニオンシャフトの先端のカシメ
   部の中央底部に突き当たる程小さくはなく、かつ前記傾
   斜角θ及び長さＬの大きさが、前記直線部と傾斜部との
   交差部が前記ピニオンシャフトのカシメ部に圧痕を付け
   る程大きくはなく、さらに、前記カシメポンチ部の角部
   の丸みＲの大きさがｔ／４〜ｔ／２である２点カシメ用
   ポンチ。
2. （２）ピニオンシャフトの両端に形成されたカシメ部に
   、請求項１記載の２点カシメ用ポンチのカシメポンチ部
   を当てて荷重を掛け、前記ピニオンシャフトのカシメ部
   をプラネットキャリアの面取り部に片側２点で両端を同
   時にカシメて固定する２点カシメ用ポンチを用いたピニ
   オンシャフトのプラネットキャリアへの２点同時カシメ
   方法。
3. （３）請求項１記載の２点カシメ用ポンチを固定したア
   ッパプレートと、請求項１記載の２点カシメ用ポンチを
   前記アッパプレートに固定された前記２点カシメ用ポン
   チと同軸に固定したベースプレートと、前記アッパプレ
   ートと前記ベースプレートとの間においてピニオンシャ
   フトとプラネットキャリアとの相対位置を規制するシャ
   フトストッパと、前記アッパプレートを前記ベースプレ
   ート側に押圧して、前記２つの２点カシメ用ポンチによ
   り前記ピニオンシャフトを前記プラネットキャリアに片
   側２点で両端を同時にカシメて固定する押圧手段とを備
   えた２点カシメ用ポンチを用いたピニオンシャフトのプ
   ラネットキャリアへの２点同時カシメ装置。
4. （４）請求項１記載の２点カシメ用ポンチを固定した自
   動プレス機のヘッドと、請求項１記載の２点カシメ用ポ
   ンチを前記ヘッドに固定された前記２点カシメ用ポンチ
   と同軸に固定した自動プレス機のテーブルと、前記ヘッ
   ドと前記テーブルとの間においてピニオンシャフトとプ
   ラネットキャリアとの相対位置を規制するシャフトスト
   ッパとを備え、前記自動プレス機により前記ヘッドを前
   記テーブル側に押圧して、前記２つの２点カシメ用ポン
   チにより前記ピニオンシャフトを前記プラネットキャリ
   アに片側２点で両端を同時にカシメて固定する２点カシ
   メ用ポンチを用いたピニオンシャフトのプラネットキャ
   リアへの２点同時カシメ装置。