JPS63278633A - ピニオン軸の成形方法 - 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］ 本発明は、内燃機関を始動するスタータに用いることが
できるフランジ部付きのピニオン軸の成形方法に関する
ものである。

［従来技術及び発明が解決しようとする問題点］一般に
、内燃機関を始動させるスタータのなかには、減速部と
して例えば遊星ギア機構を設けたものがある。そしてこ
の様な場合に、遊星ギア機構からの出力軸には、遊星ギ
アを回動自在に軸支する太径のフランジ部と、出力側の
細径のギア部とが一体成形されることになる。しかるに
従来の冷間鍛造による成形方法では、この様な細径のギ
ア部を一端側に、太径のフランジ付部を他端側に有する
ピニオン軸を鍛造によって一連的に成形する手段は、ギ
ア部の有効な保護が計れないこともあって知られておら
ず、このため止むを得ず切削による等の極めて手間のか
かる手段でしか入手できないこととなって、作業性が劣
る許りでなくコスト的にも高価となってしまうなどの欠
点があり問題となる。

［問題を解決するための手段］ 本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの欠点を一掃す
ることができるピニオン軸の成形方法を提供することを
目的として創案されたものであって１円筒状スラグから
、細径のギア部を一端側に太径のフランジ部を他端側に
有するピニオン軸を成形するに、まずスラグ一端側に、
細径のギア部とは段差部を有するようにして鍛造により
ギア部と細径部の一部とを成形し１次いでスラグ他端側
に、前記段差部でスラグの受け止めが成されるようにし
て、鍛造により細径部の残部と捨て肉を持つフランジ部
とを成形し、しかる後仕上げ加工をして成形するように
したことを特徴とするものである。

そして本発明は、この構成によって、ギア部とフランジ
部とを有するピニオン軸でありながら、これを鍛造によ
って大量安価に生産することができるようにしたもので
ある。

［実施例コ 次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図
面において、１はスタータモータのヨークブラケット（
ケース）であって、該ブラケット１にはアマチュア２を
構成するモータ軸３が回動自在に軸承されているが、そ
のモータ軸３の一端にはギア４ａが刻設されている。即
ちこのギア４ａは、遊星ギア機構によって構成される第
一減速機構４の入力ギアである太陽ギアを構成しており
、そして第一減速機構４は、上記太陽ギア４ａと前記ブ
ラケット１に続く中間ブラケット１２（ヨークブラケッ
ト１とは通しボルト１６にて一体固定される）の内周面
に固設された内歯ギア４ｂと、両ギア４ａ、４ｂ間に噛
合する複数の遊星ギア４ｃとによって形成されるもので
あり、しかも各遊星ギア４ｃは、モータ軸３と同心状に
設けた第一出力軸５のフランジ部に回転自在に軸承され
ており。

モータが回転した場合に、その回転は、遊星ギア４ｃが
自転しながら太陽ギア４ａを公転することで減速された
状態で第一出力軸５に伝達されるようになっている。そ
してこの第一出力軸５の先端部にはエンジン側のリング
ギア８に噛合するピニオンギア９が一体的に設けられて
おり、前述した第一出力軸５の回転によってエンジン始
動が成されるようになっている。

一方、６は第二の減速機構であって、該第二減速機構６
は、前記第一出力軸５に刻設されたギアを太陽ギア６ａ
とし、この太陽ギア６ａと、前記中間ブラケット１２に
続く端部ブラケット７（中間ブラケット１２とは通しボ
ルト１６ａにて一体固定される）の内周面に固設された
内歯ギア６ｂと、両ギア６ａ、６ｂ間に噛合する複数の
遊星ギア６ｃとによって構成されるものである。そして
太陽ギア６ａに対して自転しながら公転する各遊星ギア
６ｃは第二出力軸１０の後述するフランジ部１０ｂに回
転自在に軸承されており、これらよって、第二減速機構
６は、太陽ギア６ａより入力し、減速されて第二出力軸
１０から出力するようになっているが、この第二出力軸
１０は、前記第一出力軸５に自由回動自在に外嵌せしめ
られて同心状となっている。そしてモータ駆動により前
述したように第一出力軸５が回転すると、さらにこれを
入力軸とする第二減速機構６を経由して第二出力軸１０
が減速されて回転することになる。この第二出力軸ＩＯ
の先端部には出カギ７１０ａが一体的に設けられていて
、例えばポンプ等の外部作動部側の入力ギア１１に噛合
しており、これによって第二出力軸１０がピニオンギア
９側においてスラスト受け軸となるように構成されてい
る。

尚、本実施例においては、モータ軸３から出力軸５．１
０に至るまでの二種類の動力伝動系にワンウェイクラッ
チを設けておらないものを示しているが、この場合には
、リングギア８からエンジンに至る伝動系と、入力ギア
１１から外部作動部に至る伝動系とにそれぞれワンウェ
イクラッチ等の適宜クラッチ機構を設けて、エンジン始
動時および外部作動部の作動時に互いに干渉し合わない
ようになっている。

この様に構成される実施例のスタータにおいて、第二出
力軸１０の製造に本発明が実施されている。

即ち第二出力軸１０は、遊星ギア６Ｃの支軸が固定され
る太径のフランジ部１０ｂと、前記細径のギア部（出力
ギア）１０ａとが一体的に形成されているものであるが
、その鍛造による成形手順は次の様になっている。まず
、略中空円筒状のスラグＳを用意し、この一端側を第一
の前方押出し工程によってギア部位を含めるようにして
細径部Ｓａを予備成形する（第２図Ｂ参照）。次いでこ
の細径部Ｓａに第二の前方押出し工程でギア部１０ａを
成形する（第２図Ｃ参照）。そしてこの場合に、ギア部
１０ａの外径Ｆは、細径部Ｓａの外径Ｇよりも細径とな
る（ＦＩＧ）ように設定しておき、両部の境界に段差部
Ｓｃを形成しておくとともに、細径部Ｓａを、実際に必
要とする長さＪよりも短い長さＨ（Ｈ＜Ｊ）となるよう
にして、この段階では細径部Ｓａはギア部１０ａ側の一
部が形成されるように構成しておく。尚ここで前記第一
の前方押出し工程を省略することもできるが、ギア精度
を確保することと、成形加工時の荷重軽減をすること等
の理由から、実施例では第一の前方押出し工程を設けて
いる。

次いでスラグＳの他端側に対するフランジ部１０ｂの成
形になるが、これはヘッディング工程によって成形され
ることになる（第２図Ｂ参照）。このときスラグＳの他
端側は、可動金型りによるハンマー作動で次第に変形す
ることになるが、段差部Ｓｃが固定金型にの段部Ｋａに
係止状に受け止められることでギア部１０ａの保護が成
され、この状態で細径部Ｓａの残部と捨て肉Ｓｄを持つ
フランジ部１０ｂとが一体的に形成されるようになって
いる。そしてこの場合の材料の流れは、第２図りに示す
如く、大兄矢印■、■、■方向に流れ、このようにして
一連的な鍛造成形によってギア部１０ａ　、フランジ部
１０ｂ、並びに細径部Ｓａが形成された後、穴抜き、切
削、浸炭、研磨等の仕上げ工程を経て第二出力軸（ピニ
オン軸）１０が成形されるようになっている。そしてこ
の細径部Ｓａは実施例では第二出力軸１０における軸受
１７のインナが嵌着される軸受取付部１０ｃに構成され
ている。

叙述の如く構成された本発明の実施例において。

遊星ギア６ｃを支持するフランジ部１０ｂと、外部動力
取出しが成されるギア部１０ａとが一体形成される第二
出力軸１０についても、前述したように鍛造による一連
的な成形ができることになる。

この様に本発明においては、細径のギア部１０ａと太径
のフランジ部ｔａｂとを端部に有する第二出力軸１０の
製作にあたり、先ずスラグＳの一端側に。

細径のギア部１０ａと、これと収差部Ｓｃを有するよう
にして細径部Ｓａの一部を鍛造により成形し１次いでス
ラグＳの他端側に、ヘディング工程によって細径部Ｓａ
の残部と太径のフランジ部１０ｂとを成形することにな
るが、このとき、前記工程で形成された段差部Ｓｃでヘ
ッディング工程時の荷重を受け止めることになるから、
ギア部１０ａに無理な荷重が加わってしまうことがなく
、有効に保護されることになる。従って、一端側に細径
のギア部１０ａを他端側に太径のフランジ部１０ｂを有
する第二出力軸１０でありながら、鍛造による一連的な
成形が可能になって、第二出力軸１０を精度良くしかも
安価大量に提供できることになる。

ここでフランジ部の鍛造加工が終了した段階、つまり第
２図りの段階において、フランジ部は図面で左右方向に
は型規制のない状態で成形されるため、周縁部は丸くな
り、また正確な円形状にはならないものがある。そして
これを切削加工することになるが、その場合、切削加工
時の生産性を考慮すると、その許容寸法差は、第３図に
示す如くフランジ部ｔａｂでの寸法差（ｏ２　Ｄｉ）は
１．５１１１１程度の範囲内にすることが好ましく、こ
れを得るためには、細径部Ｓａの捨て肉部位との寸法差
比（ｄｚ／ｄ、）が略０．８６〜１．２程度の範囲に納
まるように設定されることになる。

尚、本発明は前記実施例に限定されるものでないことは
勿論であって、要は、円筒状スラグから。

細径のギア部を一端側に太径のフランジ部を他端側に有
するピニオン軸を成形するに、まずスラグ一端側に、細
径のギア部とは段差部を有するよ°うにして鍛造により
ギア部と細径部の一部とを成形し、次いでスラグ他端側
に、前記段差部でスラグの受け止めが成されるようにし
て、鍛造により細径部の残部と捨て肉を持つフランジ部
とを成形し。

しかる後仕上げ加工をして成形するようにしたものであ
れば良いのであり、従ってスラグは必ずしも中空状であ
る必要はなく、また二段の減速機構のないものにもその
まま採用することができるものである。

［作用効果コ 以上要するに、本発明は叙述の如く構成されたものであ
るから、一端側に細径のギア部を、他端側に太径のフラ
ンジ部を有するピニオン軸でありながら、先に形成され
るギア部と細径部との間の段差部でフランジ部成形時の
荷重の受け止めが成され、ギア部を確実に保護する状態
での一連的な鍛造によるピニオン軸の成形ができること
となり、もって、細径のギア部と太径のフランジ部とを
有する加工精度の良いピニオン軸を安価にしかも大量に
提供できることとなる。

【図面の簡単な説明】

図面は１本発明に係るピニオン軸の成形方法の実施例を
示したものであって、第１図はスタータモータの一部を
切欠いた正面図、第２図Ａ−Ｅは第二出力軸の成形工程
を示す作用説明図、第３図は切削加工をするさいの許容
差の関係を示したグラフ図である。 図中、１０は第二出力軸、１０ａはギア部、１０ｂはフ
ランジ部、Ｓはスラグ、Ｓａは細径部、Ｓｃは段差部で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）円筒状スラグから、細径のギア部を一端側に太径の
   フランジ部を他端側に有するピニオン軸を成形するに、
   まずスラグ一端側に、細径のギア部とは段差部を有する
   ようにして鍛造によりギア部と細径部の一部とを成形し
   、次いでスラグ他端側に、前記段差部でスラグの受け止
   めが成されるようにして、鍛造により細径部の残部と捨
   て肉を持つフランジ部とを成形し、しかる後仕上げ加工
   をして成形するようにしたことを特徴とするピニオン軸
   の成形方法。 ２）前記ギア部は、まずスラグからギア部までをも含む
   ようにして細径部を予備成形した後、該細径部に成形す
   る様にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のピニオン軸の成形方法。 ３）前記細径部は軸受が嵌着される軸受取付部であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のピニオン軸
   の成形方法。