JPH0266320A - ヘリカルスプライン構造 - 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］ この発明はヘリカルスプライン構造に係り、詳しくは板
状部材でシャフトの雄側ヘリカルスプラインに噛合する
雌側ヘリカルスプラインを形成するヘリカルスプライン
構造に関する。

［従来の技術］ ヘリカルスプライン構造は各ｆ！産業機械や車両等に広
く適用され、例えば、車両では内燃機関を駆動する始動
装置の慣性飛込機構に適用されている。

この始動装置の慣性飛込機構は第１４図及び第１５図に
示すように、図示しないスタータモータの駆動で回転す
るシャフト１００にピニオン１０１が挿通され、このピ
ニオン１０１の凹部にゴムリング１０２を介して筒体１
０３が装着され、サークリップ１０４で抜は止めされて
いる。筒体１０３の内周面に形成された雌側ヘリカルス
プライン１０５を、シャフト１００の雄側ヘリカルスプ
ライン１０６に噛合されている。

従って、スタータモータの駆動でシャフト１００が回転
すると、ピニオン１０１が回転自在に支持され、かつそ
の慣性力のため、シャフト１００の回転によっても筒体
１０３が回転しなく、図示しないスプリングに抗してピ
ニオン１０１がシャフト１００に対し軸方向に移動する
。これにより、ピニオン１０１の係合歯１０１ａが図示
しないクランク軸に連結したリングギヤと噛み合い、ビ
ニオン１０１がシャフト１００の図示しない段部に当接
して軸方向の移動が阻止され、その結果とニオン１０１
とシャフト１００は、一体的に回転する。

［発明が解決しようとする課［１ ところで、このビニオン１０１に嵌合した筒体１０３の
雌側ヘリカルスプライン１０５を形成するには、例えば
筒体１０３を固定した状態で、その内径をヘリカルブロ
ーチにて切削加工して形成している。しかし、この切削
加工では高価なヘリカルブローチ及びブローチ盤を用意
せねばならず、又切削加工のため多大な工数を要する等
の問題点がある。

このため、この出願人は先の特願昭６２−３１５６９１
号の明細書に記載されるように、板状部材に所定径の円
形孔を形成し、この円形孔の外周部に連設して周方向に
所定間隔の逃げ孔を複数形成し、この逃げ孔間の内径端
部をそれぞれ同一方向へ所定角度ねじって雌側ヘリカル
スプラインを形成し、従来のようにブローチ加工を用い
る必要がなく、プレス加工によって簡単かつ安価に製作
されるヘリカルスプライン構造を提供した。

ところで、このものは円形孔の外周部に連設して、同方
向に所定間隔の逃げ孔を形成することから、逃げ孔の幅
を板状部材の板厚以下に小さくすることが困難であり、
ヘリカルスプラインの歯部の幅が逃げ孔の分だけ狭くな
り、歯部にかかる荷重が大きいものには使用することが
できないことがある。

この発明はかかる実情に鑑みてなされたもので、板状部
材にプレス加工で形成することを可能とし生産性の向上
を図ると共に、歯部にかかる荷重が大きいものにも使用
することができ使用分野の向上を可能とするヘリカルス
プライン構造を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために、この発明のヘリカルスプラ
イン構造は、板状部材に所定径の円形孔を形成し、この
円形孔から離れた周方向の位置に所定間隔の逃げ孔を複
数形成し、この円形孔と逃げ孔との間の部分を鋸歯状に
剪断し、それぞれ同一方向へ所定角度ねじって雌側ヘリ
カルスプラインを形成し、シャフトの雄側ヘリカルスプ
ラインに噛合するようになしたことを特徴としている。

［作用］ この発明では、板状部材に形成される雌側ヘリカルスプ
ラインの山部を、プレス加工によって形成することが可
能になり、従来のようにブローチ加工を用いる必要がな
く、簡単で、かつ安価に製作される。

また、この雌側ヘリカルスプラインの歯部は円形孔から
離れた周方向の位置に所定間隔の逃げ孔を複数形成し、
この円形孔と逃げ孔との間の部分を鋸歯状に剪断して形
成している。このため、ヘリカルスプラインの歯部の幅
が逃げ孔を形成することで狭くならないから、歯部で大
きな荷重を受けることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図はこの発明のヘリカルスプライン構造を適用した
とニオンの断面図、第２図乃至第７図はヘリカルプレー
トの製造工程を示す図、第８図はヘリカルプレートの歯
部の拡大図、第９図は第８図のＥＸ−ＩＸ断面図、第１
０図はヘリカルスプラインの噛合状態を示す断面図であ
る。

図において符号１はシャフトで、その軸部に雄側ヘリカ
ルスプライン２が形成され、谷部２ａと山部２ｂを有し
ている。このシャフト１にはビニオン３が挿通され、こ
のビニオン３の一端部に嵌合歯３ａが形成されている。

また、ビニオン３の他方には凹部３ｂが形成されており
、この凹部３ｂにゴムリング４を介して板状部材である
ヘリカルプレート５が嵌合され、このヘリカルプレート
５はサークリップ６で抜は止めされている。

このヘリカルプレート５は第６図及び第７図に示すよう
に中心部に所定径の円形孔５ａを形成し、この円形孔５
ａから所定比ＩｌＩしたけ離れた周方向の位置に、逃げ
孔５ｂが周方向に所定の等問隔に複数形成され、この円
形孔５ａと逃げ孔５ｂとの間の部分な鋸歯状に剪断し、
それぞれ周方向へプレート面に対して所定角度ねじって
複数の歯部５Ｃとし、雌側ヘリカルスプライン７が形成
されている。この雌側ヘリカルスプライン７の歯部５ｃ
の形状は軸方向から見て鋸歯状になりでおり、しかも歯
部５Ｃの内側端の両面側が面取りされ、シャフト１の雄
側ヘリカルスプライン２との接触面積を増加させている
。

このヘリカルプレート５の歯部５Ｃの軸方向の幅りは、
ヘリカルプレート５の幅より僅かに広い程度に短縮され
ている。また、ヘリカルプレート５の歯部５Ｃは、円形
孔５ａから離れた周方向の位置に所定間隔の逃げ孔５ｂ
が形成され、この歯部５Ｃの部分に逃げ孔５ｂが形成さ
れないことにより、その分店幅Ｗになっており、この歯
部５Ｃでより大きな荷重を受けることができる。

次に、このヘリカルプレートの製造を第２図乃至第７図
に示す。

ヘリカルプレート５の加工はまず金属板の板どりを行な
い、第２図及び第３図に示すように、プレス加工によっ
て打抜き、外径５ｅ、円形孔５ａ及び逃げ孔５ｂを同時
に形成する。

この逃げ孔５ｂの位置は円形孔５ａから距１ｉ１１Ｌだ
け離れた周方向の位置に形成されており、この距ＭＬは
逃げ孔５ｂが円形孔５ａと連通しなければよく特に限定
されないが、円形孔５ａから少なくとも板厚分離れた位
置にすることが、ヘリカルスプラインの歯部５Ｃのまげ
が簡単であり好ましい。また、この逃げ孔５ｂの個数は
ヘリカルスプラインの条数に等しく、さらに逃げ孔５ｂ
の形状は真円でも長円でもよい。

この後に、第４図及び第５図に示すように、同様にプレ
ス加工で、円形孔５ａと逃げ孔５ｂとの・間の部分を鋸
歯状に剪断し、それぞれ同一方向へ所定角度ねじって雌
側ヘリカルスプライン７の歯部５Ｃを形成する。この加
工で、円形孔５ａとそれぞれ逃げ孔５ｂとの間の部分は
、それらの中心を結ぶ線Ｐ上で剪断され、花弁状の歯部
５Ｃが形成される。この歯部５ｃは全て同一方向にひね
るように剪断され、円形孔５ａの中心からみて歯部５ｃ
の先端が鋸歯状に並ぶようになっている。

そして、第６図及びＮ７図に示すように、プレス加工に
よって形成された歯部５Ｃにひねりを加えて、シャフト
のヘリカルスプラインに嵌合する角度に形成すると共に
、歯部５Ｃの両面側を塑成変形して面取り５ｄされ、シ
ャフトとの接触面積を増加させている。この面取り５ｄ
は前工程のねじり加工の際に同時に行なってもよい。

このようにプレス加工されたヘリカルプレート５を熱処
理して、例えば衝撃に対する強さ、さらにこの衝撃に対
する強さと表面の硬さとを同時に与えている。

このヘリカルプレート５の雌側ヘリカルスプライン７の
歯部５Ｃがシャフト１の雄側ヘリカルスプライン２の谷
部２ａに噛合し、歯部５Ｃの間の逃げ孔５ｂにはシャフ
ト１の雄側ヘリカルスプライン２の山部２ｂが噛合する
。

従って、例えば、シャフトｌを回転すると、シャフト１
の雄側へリカルスプライン２からヘリカルプレート５の
雌側ヘリカルスプライン７に伝達され、ヘリカルプレー
ト５が軸方向へ移動させる力が生じ、ビニオン２が移動
する。

第１１図乃至第１３図は車両の始動装置の慣性飛込機構
に適用した実施例を示している。

この始動装置のスタータモータ１０のシャフト１には雄
側ヘリカルスプライン２が形成され、このシャフトｌに
ビニオン３が係合されている。このビニオン３は第１３
図に示すように、前記第１図乃至第１０図に示したもの
と同様に構成されている。シャフト１の先端部に嵌合さ
れたストッパビニオン１１はサークリップ１２で抜は止
めされ、このストッパビニオン１１とビニオン３との間
にはスプリング１３が縮設されている。ビニオン３の嵌
合部３ａはその軸方向の移動によって、内燃機関のクラ
ンク軸と連結されたリングギヤ１４に噛合可能になフて
いる。

従って、スタータモータ１０を駆動させると、シャフト
１が回転し、この回転によりビニオン３がスプリング１
３に抗してストッパビニオン１１の方向へ移動する。こ
れにより、第１２図に示すようにピニオン３がストッパ
ピニオン１１に当接して移動が規制され、ピニオン３の
嵌合部３ａがリングギヤ１４に係合し、スタータモータ
１０の回転力がヘリカルプレート５、ピニオン３を介し
てリングギヤ１４に伝達され、図示しないクランク軸を
強制的に回転させ内燃機関を駆動する。

内燃機関が起動すると、クランク軸の回転速度が大きく
なり、ピニオン３からリングギヤ１４へ動力が伝達され
なくなり、逆にピニオン３がリングギヤ１４により駆動
され、ヘリカルスプライン及びスプリング１３のスプリ
ング力によってピニオン３が元の位置に復帰してリング
ギヤ１４から外れ、スタータそ一夕１０とリンクギヤ１
４との連結が解除される。

［発明の効果］ この発明は前記のように、板状部材に所定径の円形孔を
形成し、この円形孔から離れた周方向の位置に所定間隔
の逃げ孔を複数形成し、この円形孔と逃げ孔との間の部
分を鋸歯状に剪断し、それぞれ同一方向へ所定角度ねじ
って雌側ヘリカルスプラインを形成したから、プレス加
工によって雌側ヘリカルスプラインを形成することが可
能になり、従来のようにブローチ加工を用いる必要がな
く、簡単かつ安価に製作される。

しかも、雌側ヘリカルスプラインは円形孔から離れた周
方向の位置に所定間隔の逃げ孔を複数形成し、この円形
孔と逃げ孔との間の部分を鋸歯状に剪断して形成するた
め、ヘリカルスプラインの歯部の幅が逃げ孔を形成する
ことで狭くならないから、歯にかかる荷重が大きいもの
にも使用でき利用分野が一層向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のヘリカルスプライン構造を適用した
ピニオンの断面図、第２図乃至第７図はヘリカルプレー
トの製造工程を示す図、第８図はヘリカルプレートの歯
部の拡大図、第９図は第８図の［Ｘ−ＤＣ断面図、第１
０図はヘリカルスプラインの噛合状態を示す断面図、第
１１図乃至第１３図は車両の始動装置にヘリカルスプラ
イン機構を適用した実施例を示し、第１１図は作動前の
状態を示す図、第１２図は作動状態を示す図、第１３図
は噛合状態を示す断面図、第１４図及び第１５図は従来
のヘリカルスプライン機構を示し、第１４図は酸ヘリカ
ルスプラインを形成した筒体の斜視図、第１５図はこの
筒体を嵌合したピニオンの断面図である。 図中符号１はシャフト、２は雄側ヘリカルスプライン、
３はピニオン、５はヘリカルプレート、５ａは円形孔、
５ｂは逃げ孔、５Ｃは歯部、）は雌側ヘリカルスプライ
ンである。 特　許　出　願　人　　　　森山工業株式会社ｂ 第１図 第 図 瀉 味 図 第１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 板状部材に所定径の円形孔を形成し、この円形孔から離
   れた周方向の位置に所定間隔の逃げ孔を複数形成し、こ
   の円形孔と逃げ孔との間の部分を鋸歯状に剪断し、それ
   ぞれ同一方向へ所定角度ねじって雌側ヘリカルスプライ
   ンを形成し、シャフトの雄側ヘリカルスプラインに噛合
   するようになしたことを特徴とするヘリカルスプライン
   構造。