JPWO2011080824A1 - ギアプレート - Google Patents
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Abstract
ギアプレートは、略円盤形状のインナーレース1と、インナーレース1の外周縁にL字状に曲折するように形成されたフランジ部20と、そのフランジ部20の外周に圧入や焼嵌めにより固定されたリングギア3と、を備えている。こうしたギアプレートにおいて、フランジ部20は、その折り曲げ部20aからその先端部20bに向うにつれてその外周の外径とその厚みが増すように形成される。これにより、フランジ部2の剛性の軸方向における格差縮小とリングギア3の圧入締め代の不均衡とを利用して、リングギア3の偏り変形が好適に抑制される。
Description
本発明は、L字状に曲折したフランジ部が外周縁に形成された略円盤形状のプレートと、そのプレートのフランジ部の外周に圧入又は焼嵌めにより固定された円環状のリングギアとを備えるギアプレートに関するものである。
車載等のエンジンの始動機構として、特許文献1に見られるような、常時噛み合いギア式の始動機構がある。この常時噛み合いギア式始動機構では、エンジンのクランクシャフトに連結されたギアプレートであるリングギアサブアッシーが、始動用モーターのピニオンギアに常時噛み合されている。そしてピニオンギアを介して始動用モーターから回転力を受けることで、リングギアサブアッシーが、ひいてはエンジンのクランクシャフトが回転されるようになっている。
図6(a)は、こうした常時噛み合いギア式始動機構のリングギアサブアッシーの平面構造を、図6(b)は、その側部断面構造をそれぞれ示している。これらの図に示すように、リングギアサブアッシーは、略円盤形状のプレートであるインナーレース1と、そのインナーレース1の外周縁に形成されたフランジ部2と、そのフランジ部2の外周にアーク溶接にて固定された円環状のリングギア3とを有している。
ところでアーク溶接にてリングギア3をインナーレース1に固定すると、溶接時の熱でギアの硬度が低下したり、ギアが変形したりすることがある。またインナーレース1やリングギア3の材質によっては、溶接が困難なこともある。そこで、インナーレース1に対するリングギア3の固定を、圧入や焼嵌めにより行うことが提案されている。
図7(a)は、図6(b)の二点鎖線円で示される、インナーレース1の外周縁部分を拡大して示したものである。同図に示すように、インナーレース1の外周縁は、L字状に曲折されており、それによりフランジ部2が形成されている。
ここで、こうしたフランジ部2の外周に圧入や焼嵌めによりリングギア3を固定することを考える。このときのフランジ部2の径方向外側からの押圧に対する剛性は、その折り曲げ部分と先端部分とで異なっている。すなわち、径方向外側からの押圧に対する剛性は、フランジ部2の折り曲げ部2aでは高く、先端部2bでは低くなっている。そのため、図7(b)に示すように、圧入締め代によるリングギア3の変形量がリングギア3の軸方向で異なるようになる。すなわち、リングギア3の変形量は、フランジ部2の折り曲げ部側では大きく、フランジ部2の先端部側では小さくなる。そしてその結果、同図に点線で示すように、リングギア3が偏倚して歪んでしまい、噛み合い不良が発生してしまうようになる。
なおこうした問題は、常時噛み合いギア式始動機構のリングギアサブアッシーに限らず、エンジンのクランクシャフトに設けられて、そのエンジンの動力をトランスミッションに伝えるドライブプレート等にも同様に生じ得るものとなっている。すなわち、同様の問題は、L字状に曲折したフランジ部が外周縁に形成された略円盤形状のプレートと、そのプレートのフランジ部の外周に圧入又は焼嵌めにより固定された円環状のリングギアとを有するギアプレートに共通したものとなっている。
本発明の目的は、リングギアの偏り変形を好適に抑制することのできるギアプレートを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に従うギアプレートは、略円盤形状のプレートと、前記プレートの外周縁にL字状に曲折するように形成されたフランジ部と、前記フランジ部の外周に圧入又は焼嵌めにより固定される円環状のリングギアと、を備え、前記フランジ部は、同フランジ部の折り曲げ部から先端部に向うにつれてその厚みが増すように形成される。
こうしたギアプレートでは、折り曲げ部から先端部に向うにつれてフランジ部の厚みが増されている。そのため、フランジ部の折り曲げ部と先端部との間での剛性の格差が縮小されるようになる。したがって、本発明のギアプレートによれば、リングギアの偏り変形が好適に抑制されるようになる。
なお、こうした本発明のギアプレートのフランジ部は、テーパ状に形成したり、階段状に形成したりすることが可能である。
またフランジ部の外径が、折り曲げ部から先端部に向うにつれて大きくなるようにすれば、リングギアの圧入締め代が軸方向において均一化されるようになる。そのため、リングギアの圧入締め代の軸方向における格差が縮小されて、リングギアの偏り変形が更に好適に抑制されるようになる。
またフランジ部の外径が、折り曲げ部から先端部に向うにつれて大きくなるようにすれば、リングギアの圧入締め代が軸方向において均一化されるようになる。そのため、リングギアの圧入締め代の軸方向における格差が縮小されて、リングギアの偏り変形が更に好適に抑制されるようになる。
更に上記本発明のギアプレートは、フランジ部の外径が、前記プレートの軸方向において一定とされるように形成することも可能である。この場合、フランジ部の剛性の軸方向における格差の是正により、リングギアの偏り変形が抑制されることになる。
また上記目的を達成するため、本発明に従うもう一つのギアプレートは、略円盤形状のプレートと、前記プレートの外周縁にL字状に曲折するように形成されたフランジ部と、前記フランジ部の外周に圧入又は焼嵌めにより固定される円環状のリングギアと、を備え、前記フランジ部は、同フランジ部の折り曲げ部から先端部に向うにつれてその外径が大きくなるように形成される。
こうしたギアプレートでは、折り曲げ部から先端部に向うにつれてフランジ部の外径が大きくされている。そのため、フランジ部の折り曲げ部と先端部とに対するリングギアの圧入締め代とフランジ部剛性分布とがバランス正されるようになり、リングギアの偏り変形が好適に抑制されるようになる。
なお、こうした本発明のギアプレートのフランジ部は、テーパ状に形成したり、階段状に形成したりすることが可能である。
ちなみに本発明のギアプレートは、エンジンのクランクシャフトに設けられて、スタータモーターのピニオンギアに噛み合わされる、常時噛み合いギア式始動機構のリングギアサブアッシーや、エンジンのクランクシャフトに設けられて、そのエンジンの動力をトランスミッションに伝えるドライブプレートなどに適用することができる。
ちなみに本発明のギアプレートは、エンジンのクランクシャフトに設けられて、スタータモーターのピニオンギアに噛み合わされる、常時噛み合いギア式始動機構のリングギアサブアッシーや、エンジンのクランクシャフトに設けられて、そのエンジンの動力をトランスミッションに伝えるドライブプレートなどに適用することができる。
(第1の実施の形態)
本発明のギアプレートを具体化した第1の実施の形態を、図1を参照して詳細に説明する。本実施の形態のギアプレートは、常時噛み合いギア式始動機構のリングギアサブアッシーとして使用されるものとなっている。
本発明のギアプレートを具体化した第1の実施の形態を、図1を参照して詳細に説明する。本実施の形態のギアプレートは、常時噛み合いギア式始動機構のリングギアサブアッシーとして使用されるものとなっている。
ちなみに本実施の形態のギアプレートは、そのインナーレースのフランジ部の形状が異なる以外は、図6に示した従来のギアプレートと同様となっている。すなわち、本実施の形態のギアプレートは、略円盤形状のプレートであるインナーレース1を備えている。そしてインナーレース1の外周縁には、インナーレース本体(プレート本体)に対してL字状に曲折されたフランジ部が形成され、その外周に圧入又は焼嵌めにより円環状のリングギア3が固定されている。
図1(a)は、リングギアの圧入前における本実施の形態のギアプレートのフランジ部20及びその周辺部の断面構造を示している。同図に示すように、本実施の形態のギアプレートでは、フランジ部20の外周面がインナーレース1の軸線に対して傾斜したテーパ状に形成されている。より詳しくは、このフランジ部20では、その折り曲げ部20aから先端部20bに向うにつれて、その外径が大きくされている。一方、フランジ部20の内径はインナーレース1の軸方向において一定となっている。よって、フランジ部20の厚みは、折り曲げ部20aから先端部20bに向うにつれて次第に増している。なお、こうしたインナーレース1は、プレス加工後に、そのフランジ部20の外周を旋削加工等によりテーパ状に形成されている。
こうした本実施の形態のギアプレートでは、折り曲げ部20aから先端部20bに向うにつれてフランジ部20の外径を大きくすることで、リングギア3の圧入締め代が元より大きい折り曲げ部20aではその圧入締め代が抑えられ、その先端部20bでは圧入締め代が増されている。そのため、フランジ部20の圧入締め代によるギア変形の軸方向における格差が縮小されるようになる。
また本実施の形態のギアプレートでは、折り曲げ部20aから先端部20bに向うにつれてフランジ部20の厚みが増されている。そのため、折り曲げ部20aと先端部20bとの間での剛性の格差が縮小されるようになる。
(1)本実施の形態のギアプレートは、略円盤形状のインナーレース1と、そのインナーレース1の外周縁にL字状に曲折するように形成されたフランジ部20と、フランジ部20の外周に圧入又は焼嵌めにより固定される円環状のリングギア3とを備えている。そして、フランジ部20は、折り曲げ部20aから先端部20bに向うにつれてその厚みが増すように形成されている。そのため、フランジ部20の剛性の軸方向における格差を縮小して、リングギア3の偏り変形を好適に抑制することができるようになる。
(2)本実施の形態では、フランジ部20の外径が、折り曲げ部20aから先端部20bに向うにつれて大きくされている。そのため、リングギア3の圧入締め代の軸方向における格差を利用して、リングギア3の偏り変形を更に好適に抑制することができるようになる。
(3)本実施の形態では、フランジ部20の内径が軸方向において一定とされている。そのため、フランジ部20の外周の加工以外は、プレス加工のみでインナーレース1を製造することができる。なお、アーク溶接によりリングギア3をインナーレース1に固定する場合にあっても、フランジ部20の外周の加工は必要であったことから、従来と同様の工程のみでギアプレートの製造が可能となっている。
(第2の実施の形態)
続いて本発明のギアプレートを具体化した第2の実施の形態を、図2を参照して詳細に説明する。本実施の形態のギアプレートは、第1の実施の形態のギアプレートのフランジ部の形状を変更したものとなっている。
続いて本発明のギアプレートを具体化した第2の実施の形態を、図2を参照して詳細に説明する。本実施の形態のギアプレートは、第1の実施の形態のギアプレートのフランジ部の形状を変更したものとなっている。
図2は、本実施の形態のギアプレートのフランジ部21及びその周辺部の断面構造を示している。同図に示すように、本実施の形態のギアプレートでは、フランジ部21の外周面が階段状に形成されている。すなわち、このフランジ部21は、その折り曲げ部21aから先端部21bに向うにつれて、その外径が段階的に大きくされている。一方、フランジ部21の内径は、軸方向において一定とされている。よって、フランジ部21は、折り曲げ部21aから先端部21bに向うにつれて、その厚みが段階的に増されている。
一方、こうしたフランジ部21の外周に圧入又は焼嵌めにより固定されるリングギア30の内周面30aも、階段状に形成されている。詳しくは、リングギア30は、フランジ部21の折り曲げ部21aに対向する部分から同フランジ部21の先端部21bに対向する部分に向うにつれて、段階的にその内径が拡大されている。ただし、リングギア30の内周面30aの各段差は、フランジ部21の外周の各段差よりも小さく形成されている。
こうした本実施の形態のギアプレートでは、折り曲げ部21aから先端部21bに向うにつれてフランジ部21の外径を各段毎に調整することで、リングギア3の圧入締め代が軸方向に好適に設定されるようになる。また本実施の形態のギアプレートでは、折り曲げ部21aから先端部21bに向うにつれてフランジ部21の厚みが増されている。そのため、フランジ部21の折り曲げ部21aと先端部21bとの間での剛性の格差が縮小されるようになる。したがって本実施の形態のギアプレートによっても、リングギア3の偏り変形を更に好適に抑制することができるようになる。
(他の実施の形態)
本発明のギアプレートは、更に以下の態様で実施することもできる。
上記実施の形態では、折り曲げ部20a,21aから先端部20b,21bに向うにつれ、フランジ部20,21の外径を拡大する一方で、フランジ部20,21の内径は一定とするようにしていた。ただし、内径が変化するようにフランジ部を形成することも可能である。
本発明のギアプレートは、更に以下の態様で実施することもできる。
上記実施の形態では、折り曲げ部20a,21aから先端部20b,21bに向うにつれ、フランジ部20,21の外径を拡大する一方で、フランジ部20,21の内径は一定とするようにしていた。ただし、内径が変化するようにフランジ部を形成することも可能である。
例えば図3(a)に示す変形例1のギアプレートでは、折り曲げ部22aから先端部22bに向うにつれて、フランジ部22の外径が拡大されるとともに、フランジ部22の内径が次第に縮小されている。また、図3(b)に示す変形例2のギアプレートでは、折り曲げ部23aから先端部23bに向うにつれて、フランジ部23の内径が段階的に縮小されている。こうした場合にも、折り曲げ部22a,23aから先端部22bに向うにつれてフランジ部22,23の外径が大きくなり、また折り曲げ部22a,23aから先端部22bに向うにつれてフランジ部22,23の厚みが増している。そのため、こうした変形例1、2のギアプレートによっても、リングギア3の偏り変形を更に好適に抑制することができるようになる。
なお上記実施の形態では、折り曲げ部から先端部に向けてのフランジ部の外径の拡大と厚みの増加とを通じてリングギア3の偏り変形を抑制するようにしていた。しかし、フランジ部の外径の拡大のみ、或いは厚みの増加のみによっても、リングギア3の偏り変形の抑制は可能である。
例えば図4(a)に示す変形例3のギアプレートでは、折り曲げ部24aから先端部24aに向けてフランジ部24の外径が拡大されているが、その内径も同様に拡大することで、その厚みが一定とされている。また図4(b)に示す変形例4のギアプレートでは、折り曲げ部25aから先端部25aに向けてフランジ部25の外径を拡大するとともに、その内径も段階的に拡大することで、フランジ部25の厚みはほぼ一定とされている。
こうした場合にも、リングギア3の圧入締め代の軸方向における不均衡を利用することができるため、これら変形例3,4のギアプレートによっても、リングギア3の偏り変形を抑制することが可能である。
一方、図5(a)に示す変形例5のギアプレートでは、そのフランジ部26の外径は一定となっている。ただし、フランジ部26の内径は、その折り曲げ部26aから先端部26bに向うにつれて縮小されており、フランジ部26の厚みが次第に増されるようになっている。また図5(b)に示す変形例6のギアプレートでも、そのフランジ部27の外径は一定であるが、その内径は、折り曲げ部27aから先端部27bに向うにつれて段階的に縮小されており、フランジ部27の厚みが段階的に増されるようになっている。こうした場合にも、そうした厚みの変化により、折り曲げ部26a,27aと先端部26b,27bとの間での剛性の不均衡が是正されるようにはなる。したがってこれら変形例5,6のギアプレートによっても、リングギア3の偏り変形を更に好適に抑制することができるようになる。
以上説明した各実施の形態及び変形例のギアプレートは、次のように変更して実施することもできる。
・第2の実施の形態では、フランジ部21の折り曲げ部21aから同フランジ部21の先端部21bに向うにつれ、リングギア30の圧入締め代を大きくするようにしている。一方、フランジ部21では、その折り曲げ部21aから先端部21bに向うにつれて厚みが段階的に増されており、先端部21b側の剛性が大きくされている。剛性のバランスだけでもリングギア3の偏り変形を抑制することは可能である。そこでリングギア30の圧入締め代は一定とし、リングギア3の偏り変形は、フランジ部21の剛性の均一化のみで抑制するようにギアプレートを構成することも可能である。
・第2の実施の形態では、フランジ部21の折り曲げ部21aから同フランジ部21の先端部21bに向うにつれ、リングギア30の圧入締め代を大きくするようにしている。一方、フランジ部21では、その折り曲げ部21aから先端部21bに向うにつれて厚みが段階的に増されており、先端部21b側の剛性が大きくされている。剛性のバランスだけでもリングギア3の偏り変形を抑制することは可能である。そこでリングギア30の圧入締め代は一定とし、リングギア3の偏り変形は、フランジ部21の剛性の均一化のみで抑制するようにギアプレートを構成することも可能である。
・上記実施の形態では、常時噛み合いギア式始動機構のリングギアサブアッシーとして使用されるギアプレートに本発明を適用した場合を説明したが、本発明はそれ以外のギアプレートにも適用することができる。例えばエンジンのクランクシャフトに設けられて、そのエンジンの動力をトランスミッションに伝えるドライブプレートとして使用されるギアプレートにも、本発明の適用が可能である。要は、L字状に曲折したフランジ部が外周縁に形成された略円盤形状のプレートと、そのプレートのフランジ部の外周に圧入又は焼嵌めにより固定された円環状のリングギアとを備えるギアプレートであれば、本発明の適用により、そのリングギアの偏り変形を好適に抑制することが可能である。
1…インナーレース(プレート)、2,20,21,22,23,24,25,26,27…フランジ部(2a,20a,21a,22a,23a,24a,25a,26a,27a…折り曲げ部、2b,20b,21b,22b,23b,24b,25b,26b,27b…先端部)、3…リングギア。
【0003】
レートと、前記プレートの外周縁にL字状に曲折するように形成されたフランジ部と、前記フランジ部の外周に圧入又は焼嵌めにより固定される円環状のリングギアと、を備え、前記フランジ部は、前記リングギアの内周と接する部分において、同フランジ部の折り曲げ部から先端部に向うにつれてその厚みが増すように形成される。
[0011]
こうしたギアプレートでは、折り曲げ部から先端部に向うにつれてフランジ部の厚みが増されている。そのため、フランジ部の折り曲げ部と先端部との間での剛性の格差が縮小されるようになる。したがって、本発明のギアプレートによれば、リングギアの偏り変形が好適に抑制されるようになる。
[0012]
なお、こうした本発明のギアプレートのフランジ部は、テーパ状に形成したり、階段状に形成したりすることが可能である。
またフランジ部の外径が、折り曲げ部から先端部に向うにつれて大きくなるようにすれば、リングギアの圧入締め代が軸方向において均一化されるようになる。そのため、リングギアの圧入締め代の軸方向における格差が縮小されて、リングギアの偏り変形が更に好適に抑制されるようになる。
[0013]
更に上記本発明のギアプレートは、フランジ部の外径が、前記プレートの軸方向において一定とされるように形成することも可能である。この場合、フランジ部の剛性の軸方向における格差の是正により、リングギアの偏り変形が抑制されることになる。
[0014]
また上記目的を達成するため、本発明に従うもう一つのギアプレートは、略円盤形状のプレートと、前記プレートの外周縁にL字状に曲折するように形成されたフランジ部と、前記フランジ部の外周に圧入又は焼嵌めにより固定される円環状のリングギアと、を備え、前記フランジ部は、前記リングギアの内周と接する部分において、同フランジ部の折り曲げ部から先端部に向うにつれてその外径が大きくなるように形成される。
[0015]
こうしたギアプレートでは、折り曲げ部から先端部に向うにつれてフランジ部の外径が大きくされている。そのため、フランジ部の折り曲げ部と先端部とに対するリングギアの圧入締め代とフランジ部剛性分布とがバランスされるようになり、リングギアの偏り変形が好適に抑制されるようになる。
レートと、前記プレートの外周縁にL字状に曲折するように形成されたフランジ部と、前記フランジ部の外周に圧入又は焼嵌めにより固定される円環状のリングギアと、を備え、前記フランジ部は、前記リングギアの内周と接する部分において、同フランジ部の折り曲げ部から先端部に向うにつれてその厚みが増すように形成される。
[0011]
こうしたギアプレートでは、折り曲げ部から先端部に向うにつれてフランジ部の厚みが増されている。そのため、フランジ部の折り曲げ部と先端部との間での剛性の格差が縮小されるようになる。したがって、本発明のギアプレートによれば、リングギアの偏り変形が好適に抑制されるようになる。
[0012]
なお、こうした本発明のギアプレートのフランジ部は、テーパ状に形成したり、階段状に形成したりすることが可能である。
またフランジ部の外径が、折り曲げ部から先端部に向うにつれて大きくなるようにすれば、リングギアの圧入締め代が軸方向において均一化されるようになる。そのため、リングギアの圧入締め代の軸方向における格差が縮小されて、リングギアの偏り変形が更に好適に抑制されるようになる。
[0013]
更に上記本発明のギアプレートは、フランジ部の外径が、前記プレートの軸方向において一定とされるように形成することも可能である。この場合、フランジ部の剛性の軸方向における格差の是正により、リングギアの偏り変形が抑制されることになる。
[0014]
また上記目的を達成するため、本発明に従うもう一つのギアプレートは、略円盤形状のプレートと、前記プレートの外周縁にL字状に曲折するように形成されたフランジ部と、前記フランジ部の外周に圧入又は焼嵌めにより固定される円環状のリングギアと、を備え、前記フランジ部は、前記リングギアの内周と接する部分において、同フランジ部の折り曲げ部から先端部に向うにつれてその外径が大きくなるように形成される。
[0015]
こうしたギアプレートでは、折り曲げ部から先端部に向うにつれてフランジ部の外径が大きくされている。そのため、フランジ部の折り曲げ部と先端部とに対するリングギアの圧入締め代とフランジ部剛性分布とがバランスされるようになり、リングギアの偏り変形が好適に抑制されるようになる。
Claims (10)
- 略円盤形状のプレートと、
前記プレートの外周縁にL字状に曲折するように形成されたフランジ部と、
前記フランジ部の外周に圧入又は焼嵌めにより固定される円環状のリングギアと、
を備え、前記フランジ部は、同フランジ部の折り曲げ部から先端部に向うにつれてその厚みが増すように形成される、ギアプレート。 - 前記フランジ部は、テーパ状に形成される
請求項1に記載のギアプレート。 - 前記フランジ部は、階段状に形成される
請求項1に記載のギアプレート。 - 前記フランジ部の外径が、前記折り曲げ部から前記先端部に向うにつれて大きくされた
請求項1〜3のいずれか1項に記載のギアプレート。 - 前記フランジ部の外径が、前記プレートの軸方向において一定である
請求項1〜3のいずれか1項に記載のギアプレート。 - 略円盤形状のプレートと、
前記プレートの外周縁にL字状に曲折するように形成されたフランジ部と、
前記フランジ部の外周に圧入又は焼嵌めにより固定される円環状のリングギアと、
を備え、前記フランジ部は、同フランジ部の折り曲げ部から先端部に向うにつれてその外径が大きくなるように形成される、ギアプレート。 - 前記フランジ部がテーパ状に形成される
請求項6に記載のギアプレート。 - 前記フランジ部が階段状に形成される
請求項6に記載のギアプレート。 - 当該ギアプレートは、エンジンのクランクシャフトに設けられて、スタータモーターのピニオンギアに噛み合わされる、常時噛み合いギア式始動機構のリングギアサブアッシーである
請求項1〜8のいずれか1項に記載のギアプレート。 - 当該ギアプレートは、エンジンのクランクシャフトに設けられて、そのエンジンの動力をトランスミッションに伝えるドライブプレートである
請求項1〜8のいずれか1項に記載のギアプレート。
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