JP3794056B2 - スタータ用ハウジングの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタータ用ハウジングの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スタータをエンジンへ取り付ける方法として、図１０に示す様に、スタータ１００のハウジング１１０に設けられたインロー筒部１２０をエンジン側壁２００に設けられた嵌合孔２１０に挿入して、ハウジング１１０のフランジ部１３０をボルト１４０等でエンジン側壁２００に固定する方法が一般的である。
この様な取付け方法に対応するハウジング１１０の製造方法を図１１及び図１２を参照して説明する。
まず、ピニオン軸を支持するための軸受が圧入される軸受孔１５０とエンジン取付け面１６０とを基準としてモータ取付け面１７０を切削加工する。次に、モータ取付け面１７０の開口部内周面にモータ回転軸と同軸を成すインロー孔部１８０を切削にて形成する。次に、モータ取付け面１７０とインロー孔部１８０とを基準として、モータ回転軸と同軸を成すインロー筒部１２０を旋盤による旋削加工にて形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の取付け方法では、ハウジング１１０のインロー筒部１２０とエンジン側壁２００の嵌合孔２１０との嵌合がたを排除するために、インロー筒部１２０と嵌合孔２１０との間のクリアランスを出来るだけ小さくする必要がある。このため、インロー筒部１２０の外周面を旋削加工にて高精度に形成する必要があるが、旋盤による加工は、ワーク（ハウジング１１０）の着脱作業と所定回転数での一定時間の回転工程を必須とするため、本質的に加工に時間が掛かり、生産性の向上が容易でなかった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、嵌合がたを防止しつつ、嵌合作業及び嵌合面の仕上げ作業の簡素化を実現したスタータ用ハウジングの製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の手段によれば、ピニオンギヤがエンジンのリングギヤと噛み合う際に最も大きな衝撃力が加わる部位に配置される突条の第１の当接面を加工基準として、残りの突条の第２の当接面が剪断加工により形成される。即ち、従来の様にハウジングのインロー筒部の全外周面を高精度に切削仕上げする必要がなく、インロー筒部の全外周面と比較して極めて小面積である第２の当接面のみを形成すれば良いため、高能率な剪断加工によって第２の当接面を形成することにより、加工時間を短縮して作業効率を向上することができる。
【０００５】
請求項２の手段によれば、第２の当接面は、ハウジングに破損または塑性変形を生じさせる剪断荷重より小さい剪断荷重で剪断できるだけの周方向幅に形成される。即ち、第１の当接面を有する突条は、ピニオンギヤとリングギヤとが噛み合う際に最も大きな衝撃力が加わるため、その噛合衝撃力に耐えられるだけの周方向幅を必要とするが、第２の当接面を有する残りの突条は、第１の当接面を有する突条ほど大きな噛合衝撃力が加わらないため、第２の当接面の周方向幅を小さく設定することできる。従って、第２の当接面を形成する際の剪断荷重を小さくできるため、ハウジングの破損や塑性変形を防止できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のスタータ用ハウジングの製造方法を図面に基づいて説明する。
図１はスタータ用ハウジング（以下ハウジングと略す）の正面図である。
スタータ１は、図９に示す様に、ピニオンギヤ２を覆うハウジング３のギヤカバー部３ａがエンジン側壁４（本発明のスタータ取付壁）の嵌合孔５よりエンジン側壁４の内側へ挿入され、エンジン側壁４に対して位置決めされた状態で、ハウジング３に設けられたフランジ部３ｂがボルト６でエンジン側壁４に固定される。
【０００７】
ハウジング３は、アルミダイカスト製で、図１及び図２に示す様に、エンジン側壁４の嵌合孔５に嵌合する筒部７と、この筒部７の外周面に径方向の外側へ突出する３か所の突条８、９とを有し、この各突条８、９の外周面（当接面）が嵌合孔５の内周面に当接することで嵌合孔５に対する径方向の位置決めが行われる。また、ハウジング３は、筒部７の軸方向後端で筒部７の外周面に対して直角に設けられた取付け面１０を有し、この取付け面１０が嵌合孔５の周囲のエンジン側壁４面に当接することで取付け方向（リングギヤ１１に対する軸方向）の位置決めが行われる。
【０００８】
筒部７の外周面に設けられた各突条８、９は、筒部７の周方向に互いに所定角度離れて位置し、それぞれ嵌合孔５の内周面に当接する当接面８ａ、９ａを有する。
但し、３個のうち１個の突条（以下、第１の突条８と呼ぶ）は、図３に示す様に、筒部７の軸心Ｍを中心として反噛み合い側へピニオンギヤ２の圧力角αだけ離れた最大噛み合い衝撃角度位置（つまり、ピニオンギヤ２がリングギヤ１１と噛み合う際に最も大きな衝撃力が加わる部位）に設けられ、当接面８ａの周方向幅が筒部７の軸心を中心として４５〜１８０度の範囲内に設定されている。即ち、図６において時計回転方向へのピニオンギヤ２の回転時における衝撃噛み合いは、圧力角αの部位である最大噛み合い衝撃角度位置で生じるため、この位置に耐衝撃強度を持つ突条を設けておけば、特に衝撃荷重の要求されるハウジング３の性能を高めることができる。なお、ピニオンギヤ２が図６の反時計回転方向へ回転する場合は、ピニオンギヤ２の回転時における衝撃噛み合いが、圧力角β（＝α）の部位である最大噛み合い衝撃角度位置で生じるため、この位置に耐衝撃強度を持つ突条を設けることは言うまでもない。
【０００９】
他の２個の突条（以下、第２の突条９と呼ぶ）は、例えば第１の突条８から周方向に略等距離の位置に設けられて、当接面９ａの周方向幅が５〜４５度の範囲内に設定されている。
各突条８、９の当接面８ａ、９ａは、筒部７の軸心を中心として嵌合孔５の内周面と略等しい径の仮想円上に位置している。但し、周方向幅が大きい第１の突条８の当接面８ａは、ハウジング３をダイカストによって製造した時に得られる鋳肌面がそのまま使用され、周方向幅が小さい第２の突条９の当接面９ａは、第１の突条８の当接面８ａを加工基準としてトリミングプレス（図４参照）による剪断加工で形成される。
【００１０】
次に、トリミングプレスによる当接面の仕上げ加工方法について図４〜７を参照して説明する。
ａ）ハウジング３は、図４及び図５に示す様に、その軸心が垂直となるように保持治具１２で固定されている。
ｂ）次に、固定されたハウジング３に対して、側方（図４の右側）からトリミング加工の基準となる治具１３がトリミング加工治具１４と一体に移動し、治具１３の先端面１３ａが第１の突条８の当接面８ａに接する位置で停止する。
ｃ）トリミング加工治具１４は、軸方向に摺動可能となっており、プレス加工機の加圧軸１５の下降にしたがってダイ１４ａがハウジング３の軸心と平行に下降し、筒部７の外周面上に設けられた第２の突条９の頂部を除去する。なお、プレス加工前（つまりダイカストで製造された状態）の第２の突条９は、図６に示す様に、それぞれ筒部７の軸方向先端部から軸方向基端部へ向かって次第に径方向外側へ拡大した形状である。
ｄ）以上のトリミング加工により第２の突条９に当接面９ａが形成される（図７参照）。なお、ハウジング３の取付け面１０には、第２の突条９の軸方向基端部に隣接してその径方向外側に、プレス加工によって生じる削り屑を逃がすための溝１６が設けられている（図６参照）。このため、第２の突条９の頂部を除去加工した後に筒部７の外周面に削り屑（バリ）が残留せず、嵌合孔５との嵌合に支障を与えない。
【００１１】
ここで、第２の突条９をトリミングプレスで剪断加工する場合の剪断面の周長（当接面９ａの全周長）と、必要なトリミングプレスの出力荷重（トリミング荷重）との関係を図８に示す。但し、剪断面（当接面９ａ）の軸方向長は５ｍｍ、３ｍｍとし、その剪断強度を１９．７〜２０kgf/mm² とする。図中のＡは、アルミダイカスト製品であるハウジング３に破損または塑性変形が発生する時のトリミング荷重値である。この図８から、筒部７の全周長が破損または塑性変形する領域であっても、本実施例では、第２の突条９の頂面だけをトリミングプレスによる剪断加工で小さな当接面９ａを形成すれば良いため、ハウジング３の破損または塑性変形を防止できる。
【００１２】
（本実施例の効果）
本実施例では、ピニオンギヤ２がエンジンのリングギヤ１１と噛み合う際に最も大きな衝撃力が加わる部位に配置される第１の突条８の当接面８ａを加工基準として、他の第２の突条９の当接面９ａを剪断加工により形成している。即ち、従来の様にハウジング３のインロー筒部の全外周面を高精度に切削仕上げする必要がなく、インロー筒部の全外周面と比較して極めて小面積である２個の第２の突条９の当接面９ａのみを形成すれば良いため、高能率な剪断加工によって当接面９ａを形成することにより、加工時間を大幅に短縮して作業効率を向上することができる。
【００１３】
この剪断加工を行う際に、第１の突条８は、ピニオンギヤ２とリングギヤ１１とが噛み合う際に最も大きな衝撃力が加わるため、その噛合衝撃力に耐えられるだけの周方向幅を必要とするが、他の２個の第２の突条９は、第１の突条８ほど大きな噛合衝撃力が加わらないため、当接面９ａの周方向幅を小さく設定することできる。従って、図８に示した様に、当接面９ａを形成する際の剪断荷重を小さくできるため、ハウジング３の破損や塑性変形を防止できる。
【００１４】
また、本実施例では、３個の突条８、９の各当接面８ａ、９ａを嵌合孔５の内周面に嵌合させれば良いため、従来の様に、インロー筒部の全外周面にわたって嵌合孔５とのクリアランスが所定範囲内となるように位置合わせする必要がないことから、嵌合作業が容易である。更に、嵌合時の摩擦抵抗も少ないため、その分だけ嵌合作業が簡単である。
また、精密鋳造等の採用により突条の当接面の仕上げ工程を省略する場合でも、金型のキャビティ内面の内、高精度が必要なのは当接面を形成するための金型内面部分だけとなるため、金型の製造工程が容易である。
【００１５】
なお、本実施例では、２個の第２の突条９の当接面９ａを１回のトリミング加工により同時に形成しているが、必ずしも同時である必要はなく、別々に形成することも可能である。
また、第２の突条９は２個以外の複数個でも良いことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハウジングの正面図である。
【図２】ハウジングの側面図である。
【図３】ピニオンギヤとリングギヤとの噛み合い状態を示す正面図である。
【図４】トリミングプレス加工の一例を示す模式図である。
【図５】トリミングプレス加工の一例を示す模式斜視図である。
【図６】加工直前の状態を示すハウジングの側面図である。
【図７】トリミングプレス加工実施後のハウジングの側面図である。
【図８】剪断面の周長とトリミング荷重との関係を示す特性図である。
【図９】エンジン側壁へのスタータの取付け状態を示す断面図である。
【図１０】従来のスタータの取付け状態を示す断面図である。
【図１１】従来のハウジングの正面図である。
【図１２】図１１に示すハウジングの側面断面図である。
【符号の説明】
１ スタータ
２ ピニオンギヤ
３ ハウジング
４ エンジン側壁（スタータ取付壁）
５ 嵌合孔
７ 筒部
８ 第１の突条
８ａ 第１の突条の当接面（第１の当接面）
９ 第２の突条
９ａ 第２の突条の当接面（第２の当接面）
１１ リングギヤ

Claims (2)

1. エンジン側のスタータ取付壁に設けられた嵌合孔に挿入する筒部を有し、その筒部の外周面に径方向の外側へ突出する突条が周方向に３か所以上設けられて、その各突条が前記嵌合孔の内周面に当接した状態で取り付けられるスタータ用ハウジングであって、
   前記各突条のうち一つの突条は、スタータのピニオンギヤがエンジンのリングギヤと噛み合う際に最も大きな衝撃力が加わる部位に配置されて、前記嵌合孔の内周面に当接する第１の当接面を有し、
   残りの突条は、それぞれ前記嵌合孔の内周面に当接する第２の当接面を有し、前記第１の当接面を加工基準として前記第２の当接面を剪断加工により形成することを特徴とするスタータ用ハウジングの製造方法。
2. 前記第２の当接面は、前記ハウジングが破損または塑性変形を生じる剪断荷重より小さい剪断荷重で剪断できるだけの周方向幅に形成されることを特徴とする請求項１に記載したスタータ用ハウジングの製造方法。

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