JPH0231262B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、クラツチ部とピニオンギヤ部とが一
体に成形されたクラツチアウタ付ピニオンの製造
方法に関するものである。

本発明のクラツチ付ピニオンギヤアツシーは主
として車両用のスタータに使用されるもので、第
１図に示される如く、スタータモータのローター
１のモーターシヤフト２の先端に固着されたギヤ
４と噛合うドリブンギヤ６が固着されたギヤシヤ
フト７が、前記モーターシヤフト２と平行に、且
つ、両端のメタル８，９により支持されて設けら
れ、該ギヤシヤフト７にはスプライン１０が設け
られ、該スプラインを介して摺動回転可能に、ク
ラツチ部３およびピニオンギヤ部５よりなるクラ
ツチアウタ付ピニオン１１、ローラー１２、クラ
ツチスプリング（不図示）、クラツチカバー１４
およびクラツチインナー１５より構成されるクラ
ツチ付ピニオンギヤアツシー１６が設けられてお
り、該クラツチ付ピニオンギヤアツシー１６は、
そのピニオンギヤ部５側の端面にスプリング１７
の１端が当接され、常時図上右方向に付勢されて
いる。尚１８はクラツチインナー１５上に固着さ
れたウエイト、１９は該ウエイト１８のための前
記ギヤシヤフト７上に固着された防塵用カバー、
１９ａ，１９ｂも前記スプリング１７の防塵用カ
バー、２０はフレームである。

従来、この種のクラツチアウター付ピニオンギ
ヤは、丸棒素材から１個分の材料を切り落して潤
滑剤で処理された第２ａ図、第２a′図に示される
如き円柱スラグ２１に、第２ｂ図、第２b′図に示
される如く鍛造加工により中心部に突起２２が成
形され、次に第２ｃ図、第２c′図に示される如く
クラツチ部２３となる凹部２３ａが鍛造加工によ
り成形され、第２ｄ図、第２d′図に示される如く
中心孔２４が穿設され、最後にピニオンギヤ部２
５が切削加工により形成されて完成される。

然るに、上記従来方法においては、第２ｄ図で
示されるピニオンギヤ部２５の歯部を切削加工す
る際には、まず逃げ溝２６を旋盤等による切削加
工で形成し、次にギヤシエーバー等による切削加
工によりピニオンギヤ部２５の歯部を形成し、最
後に歯面取り機により面取り２７を施すと云う三
段階の作業手順を経るため、その都度切削対象物
を各々の作業場所に運搬すると共にチヤツキング
する毎に芯出しのため保持する位置を調整する必
要がある。そしてこのような煩雑な手順からなる
切削工程は、多くの作業工数を必要として製造コ
ストを大巾に上昇させるだけでなく、量産品とし
ての数量の確保が難しいと云う根本的な問題を提
起していた。又、チヤツキングの繰返しによる精
度の低下、および切削加工による歯部表面の平滑
性の低下は、歯の耐久性上の問題や雑音を発生す
る原因となつていた。

本発明は、以上の点に鑑みなされたものであつ
て、生産効率が高く、かつ精度及び歯面の平滑性
が高い為耐久性が向上して雑音も発生しないクラ
ツチアウター付ピニオンとその製造方法を提供す
ることを目的とする。

本発明の第１の特徴とするところは、回転軸方
向に略椀形状をしたクラツチ部と軸に対し放射状
に延在した適数個のギヤ歯を有するピニオンギヤ
部が同軸状に並設されているクラツチアウター付
ピニオンにおいて、前記ピニオンギヤ部のギヤ歯
の１端側を前記クラツチ部と連続させ、少なくと
も前記ピニオンギヤ部、及びクラツチ部の突起を
有する凹部は鍛造にて形成されている点である。
一方、本発明のクラツチアウター付ピニオンギヤ
の製造方法の特徴とするところは、略円柱上の被
加工材の一端面に内周の突起を有し略椀形状をな
し凹部および他端面に円筒状の突起を同時に成形
する第１鍛造工程と、前記突起を半拘束状態で保
持してクラツチ部を仕上げるとともに、クラツチ
部にギヤ歯の一端側を連続させて適数個のギヤ歯
を有するピニオンギヤ部を成形する第２鍛造工程
とを有する点であり、ここに前記突起を半拘束状
態に保持してクラツチ部を仕上げるとは、後に実
施例について詳述するように、中心固定台上に載
置し外周を下型内に嵌合されて上面を解放されて
いるクラツチ部の中央にある突起を、先ず上型の
テーパー面で保持するようにした鍛造を開始する
状態を言う。

次に、本発明の具体的な実施の態様について、
添付の図面に基き説明する。第３ａ、第３a′〜第
３ｅ、第３e′図は、本発明によるクラツチアウタ
ー付ピニオンの製造方法を示すその主要な製造段
階における正面図である。

又第３e″図は、本実施例のクラツチアウター付
ピニオンのクラツチ部にクラツチ機構要素が装着
された状態を示す説明図である。

まず本発明の製造方法により製造されるクラツ
チアウター付ピニオンの１実施例の構造につい
て、第３ｅ図、第３e′図に基き説明する。第３
e′図に示される如く、底部のクラツチ部３３には
一方向性クラツチ機構要素が装着される凹部３３
ａが形成されている。この凹部３３ａの内側面に
は、内側に半円状に突出した突部３３ｂが５箇所
に形成されている。この突部３３ｂの夫々の間に
は湾曲状側面の内側に沿つて第３e″図に示される
如くクラツチスプリング３３ｅおよびローラー３
３ｇ（第１図ににおけるローラー１２）で構成さ
れる一方向クラツチ機構要素が装着され、駆動部
３３ｈ（第１図におけるクラツチインナー１５）
の矢印の方向のみの回転を被動部であるクラツチ
部３３に伝達する。この大略椀形状をなすクラツ
チ部３３の中心には回転軸（第１図におけるギヤ
シヤフト７）が挿通される中心孔３４が穿設され
ている。クラツチ部３３の上部には第３ｅ図に示
される如くピニオンギヤ部３５が形成されてい
る。ピニオンギヤ部３５ではその内部に中心孔３
４を穿設された円筒３７ａの外周面上に多数の歯
３５ａが均等に放射状に延在して設けられてい
る。この歯３５ａの両端部のうちクラツチ部３３
側の端部３５a₁は椀状のクラツチ部３３の底部３
３ｃの外面に連続して形成されている。すなわち
従来技術における第２ｄ図に示される如き逃げ溝
２６は存在しない。このピニオンギヤ部３５のク
ラツチ部３３側とは反対側の端面上には前記円筒
３７ａの肉厚を薄くした先端部の円筒突起３７ｂ
が突出している。かくの如く、本発明におけるク
ラツチアウター付ピニオンはピニオンギヤ部３５
とクラツチ部３３が回転軸が挿通される中心孔３
４に対して同軸的に連続して並設され、ピニオン
ギヤ部３５の歯３５ａは２側面において支持され
る構成となる。従つて、機械的強度が格段に上昇
し、強大なる力が加わる自動車のスタータ等の部
品としても十分な耐久性を有しており、材質の選
定が容易になると共に小型化が可能となる。

次に、上記の如く構成されたクラツチアウター
付ピニオンの製造方法の好適な実施例について説
明する。

先ず、第３ａ図、第３a′図に示される如き合金
鋼等の被加工材の円柱スラグ３１の寸法および重
量は、目的とする１個の製品を製造するのに最適
に、その量が設定されている。次に、この円柱ス
ラグ３１の表面を、次工程の鍛造加工における型
との間の摩擦を抑制するために潤滑剤で処理す
る。そして、その後第３ｂ図、第３b′図に示され
る如く鍛造加工によりクラツチ部３３の凹部３３
ａを成形する。この際複合型を用い円柱スラグ３
１の中心軸方向に高圧力を加えて、クラツチ部３
３の凹部３３ａが成形され、その陥没部分の材量
が圧力を加える反対方向に押出され、円柱スラグ
３１の外形がそのまま軸方向に伸長されれると共
に凹部３３ａの底部の裏側に円筒突起３７が成形
される。尚この際円筒突起３７の内径は最終仕上
げ寸法よりやゝ小さく設定され、又凹部３３ａの
内周面の形状は大略寸法の荒加工仕上げとなつて
いる。次に第３ｃ図、第３c′図に示される如く、
円筒突起３７の中心に該円筒突起３７の内径に略
等しい中心孔３４が、プレスによる打抜き加工に
よつて穿設され貫通孔となる。そして、再度、前
述と同様の潤滑剤処理を施す。次に、第３ｄ図、
第３d′図に示される如く、再度鍛造加工によりピ
ニオンギヤ部３５を成形する。この２番目の鍛造
加工においては、クラツチ部３３の凹部３３ａの
内周面の正規寸法出しおよび複雑な形状で高い寸
法精度が要求される多数の歯３５ａを成形するた
め、特別な配慮が必要となる。例えば、第４図
，，に示される如く上部に突出している円
筒突起３７を、押型４８の押圧面に形成されたテ
ーパ面４８ａで、半拘束状態で保持して鍛造加工
すると良い。すなわち、第４図の成形前の状態
のものにおいて、上型が下降すると後方押出が開
始され、は途中の状態で円筒突起３７が上型の
テーパー面４８ａに突き当たると、断面減少率
（変形抵抗）が上昇し材料の後方への自由流動が
拘束される。この変形抵抗が歯部の変形抵抗より
大きくなるので、歯部およびクラツチアウター部
へ材料が流動し充填が確実に行なわれる。更に
の成形後の状態では最終的に余つた材料はテーパ
ー面４８ａの先端に先端部４８ｂとして流動す
る。このように、半拘束状態で保持すれば、夫々
の歯３５ａの必要長さの確保が十分出来、夫々の
歯３４ａ間に確保される空間部分の材量が押型の
テーパ面４８ａの先端部４８ｂより十分逃げるた
め、クラツチ部３３の凹部内周面形状の精度およ
び夫々の歯３５ａの鍛造加工精度が向上される。
このピニオンギヤ部３５ａは第３ｃ図で示される
最初の鍛造加工で軸方向に伸長された円柱部３
１′のクラツチ部３３の凹部３３ａが形成されて
いない円筒突起３７側部分が、圧力を加える方向
と反対の軸方向に押し出され成形される。又クラ
ツチ部３３の角部３３ｄの面取りも本鍛造工程で
同時に施され、第１図で示したクラツチカバー１
２等の部品を装着するのに適した円滑な表面の角
部３３ｄが形成される。半拘束状態で保持される
円筒突起３７はその影響でその先端が括れた形状
になる。

そして最後に、第３ｅ図、第３e′図に示される
如くピニオンギヤ部３５の円筒突起３７側端面に
切削加工を施し、余分な部分を除去して所望の歯
巾Ａに仕上げる。同じく円筒突起３７も切削加工
により不必要な部分は除去されて、新たに所望の
円筒突起３７が形成される。以上の工程により第
３ｅ図、第３e′図に示される前述した構成を有す
る本発明によるクラツチアウター付ピニオンが完
成される。尚、本例の如く最初の鍛造加工工程後
に中心孔３４を打抜き形成する手順とすれば、ピ
ニオンギヤ部３５とクラツチ部３３の中心軸がず
れることがないので好都合である。

以上詳述した如く、本発明によれば、ピニオン
ギヤ部を鍛造加工により形成することにより、歯
切り設備が不要となり、且つ大巾に生産効率が向
上すると共に、部品単価が著しく低減され、更に
量産品して数量確保も容易になる。又、本発明の
構成によれば、ピニオンギヤ部およびクラツチ部
の中心軸が共通基準で加工されるため、部品精度
が向上し、ピニオンギヤ部の歯の表面は後加工さ
れないので歯面の平滑性、緻密性が確保され著し
く機械的強度が増して部品の耐久性が向上し、更
に相手ギヤとの噛合時の異音が抑制される。又二
段階の鍛造工程でその都度クラツチ部の寸法を確
認出来るので、この部分の寸法精度も向上され
る。

尚本発明は上記の特定の実施例に限定されるべ
きものではなく、本発明の技術的範囲において
種々の変形が可能であることは勿論である。例え
ば中心孔の穿設工程を最初の鍛造工程の前に実施
することも、２番目の鍛造工程の後に実施するこ
とも可能である。又最初にピニオンギヤ部の鍛造
加工を実施し、後でクラツチ部およびクラツチ部
の凹部の鍛造加工を実施することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動車用スタータ模式的説明図、第２
ａ、第２a′、第２ｂ、第２b′、第２ｃ、第２c′、
第２ｄ、第２d′、図は従来のクラツチアウター付
ピニオンの製造方法を示す主要な段階毎の製品の
正面図と底面図、第３ａ、第３a′、第３ｂ、第３
b′、第３ｃ、第３c′、第３ｄ、第３d′、第３ｅ、
第３e′図は本発明によるクラツチアウター付ピニ
オンの製造方法の具体的な実施の一態様を示す主
要段階毎の製品の正面図と底面図、第３e″図は本
発明のクラツチアウター付ピニオンのクラツチ部
にクラツチ機構が構成される状態を示す説明図、
第４図，，は本発明の製造方法においてピ
ニオンギヤ部を成形する鍛造工程の半拘束状態の
保持方法と工程中の変形状態を示す模式的説明図
である。尚、製造工程の進行順位はアルフアベツ
ト順である。 （符号の説明） ２３，３３：クラツチ部、３
３ａ：クラツチ部凹部、２５，３５：ピニオンギ
ヤ部、３５ａ：歯部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転軸方向に略椀形状をしたクラツチ部と軸
   に対し、放射状に延在した適数個のギヤ歯を有す
   るピニオンギヤ部が同軸状に並設されているクラ
   ツチアウター付ピニオンの製造方法において、略
   円柱状の被加工材の一端面に内周に突部を有し略
   椀形状をした凹部および他端面に円筒状の突起を
   同時に成形する第１鍛造工程と、前記突起を半拘
   束状態で保持してクラツチ部を仕上げるととも
   に、クラツチ部にギヤ歯の一端側を連続させた適
   数個のギヤ歯を有するピニオンギヤ部を成形する
   第２鍛造工程を有することを特徴とするクラツチ
   アウター付ピニオンの製造方法。