(57)【要約】【課題】ドライブプレートとリングギヤを溶接するときの溶接入熱を下げることができ、リングギヤの歯面硬度低下量を抑制でき、歯面摩耗を改善できるスタータドライブギヤの製造方法及びスタータドライブギヤを提供する。【解決手段】円盤状のドライブプレート２の外周にリングギヤ３を嵌合し、そのドライブプレート２の外周とリングギヤ３の内周を円周方向に沿って複数箇所アーク溶接して接合するに際し、ドライブプレート２の外周に、その円周方向に沿って複数のスリット５を予め形成し、そのスリット５間に位置したドライブプレート２の分割縁部１９の位置でリングギヤ３を溶接する。【選択図】図１
2013160337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状のドライブプレートの外周にリングギヤを嵌合し、そのドライブプレートの外周とリングギヤの内周を円周方向に沿って複数箇所アーク溶接して接合するスタータドライブギヤの製造方法において、上記ドライブプレートの外周に、その円周方向に沿って複数のスリットを予め形成し、そのスリット間に位置したドライブプレートの分割縁部の位置で上記リングギヤを溶接することを特徴とするスタータドライブギヤの製造方法。
【請求項２】
上記リングギヤが炭素鋼からなると共にリングギヤの歯には高周波焼き入れが施され、上記ドライブプレートが軟鉄鋼からなる請求項１記載のスタータドライブギヤの製造方法。
【請求項３】
上記スリットを形成する前の上記ドライブプレートの外周には環状の鍔部が形成されており、該鍔部を周方向に分割するように上記スリットを形成する請求項１又は２記載のスタータドライブギヤの製造方法。
【請求項４】
上記スリットを上記ドライブプレートの周方向に等間隔に形成する請求項１〜３のいずれかに記載のスタータドライブギヤの製造方法。
【請求項５】
上記ドライブプレートの分割縁部に、上記アーク溶接を周方向に１つおきに施す請求項４記載のスタータドライブギヤの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５いずれかの方法で製造されたことを特徴とするスタータドライブギヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライブプレートの外周にリングギヤを溶接してなるスタータドライブギヤの製造方法及びその方法で製造されたスタータドライブギヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエンジン始動システム（スタータ方式）では、アイドルストップシステムを導入した場合、スタータピニオンとリングギヤの噛み合い回数が増加する為、歯と歯の端面が衝突する際に発生するリングギヤ又はスタータピニオンの欠け・摩耗が増加し、不噛み合いによるエンジン始動不良が発生する。
【０００３】
図４に示すように、ＡＴ車の場合、クランクエンド（クランクシャフトの末端）６とトルクコンバータ１３の接合部１４にドライブプレート３０を使用する。ドライブプレート３０は、円盤状に形成された軟鉄鋼からなり、一方の面をクランクエンド６側に締結されると共に他方の面をトルクコンバータ１３の接合部１４に締結される。
【０００４】
また、図４及び図５に示すように、ドライブプレート３０には、エンジン始動時にスタータピニオン３１からの動力を受けるためのリングギヤ３２が外周に溶接されたものがある。一般にリングギヤ３２は炭素鋼からなり、その歯３３には耐摩耗性等を高めるための高周波焼き入れが施されている。リングギヤ３２は、スタータピニオン３１から受けた動力をドライブプレート３０を介してクランクエンド６に伝達し、エンジンを始動させる。また、エンジンの動力はドライブプレート３０を介してトルクコンバータ１３に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４０８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、リングギヤ又はスタータピニオンの欠け・摩耗が増加する問題は、ドライブプレート３０とリングギヤ３２とを溶接するとき、溶接割れを起こさないように入熱を高めに設定することに起因する。すなわち、入熱を低めに設定すると、ドライブプレート３０及びリングギヤ３２が短時間で冷え、ドライブプレート３０が変形するスピードも速くなってリングギヤ３２に溶接割れが発生し易くなるため、溶接時の入熱を高めに設定する必要があり、このことで溶接部３４のリングギヤ歯面硬度（高周波焼入れ部）が焼戻し効果により硬度低下を起こし、飛び込み時（スタータピニオンが駆動されたとき）の歯面摩耗が促進されてしまう。
【０００７】
特に、図６に示すように、ドライブプレート３０はトルクコンバータ取り付け部の寸法精度が必要な為、溶接変形を発生させないようにドライブプレート３０及びリングギヤ３２の両方を治具２０、２１で拘束し溶接するため割れが発生し易い。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ドライブプレートとリングギヤを溶接するときの溶接入熱を下げることができ、リングギヤの歯面硬度低下量を抑制でき、歯面摩耗を改善できるスタータドライブギヤの製造方法と、その方法で製造されたスタータドライブギヤとを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は、円盤状のドライブプレートの外周にリングギヤを嵌合し、そのドライブプレートの外周とリングギヤの内周を円周方向に沿って複数箇所アーク溶接して接合するスタータドライブギヤの製造方法において、上記ドライブプレートの外周に、その円周方向に沿って複数のスリットを予め形成し、そのスリット間に位置したドライブプレートの分割縁部の位置で上記リングギヤを溶接するものである。
【００１０】
上記リングギヤが炭素鋼からなると共にリングギヤの歯には高周波焼き入れが施され、上記ドライブプレートが軟鉄鋼からなるとよい。
【００１１】
上記スリットを形成する前の上記ドライブプレートの外周には環状の鍔部が形成されており、該鍔部を周方向に分割するように上記スリットを形成するとよい。
【００１２】
上記スリットを上記ドライブプレートの周方向に等間隔に形成するとよい。
【００１３】
上記ドライブプレートの分割縁部に、上記アーク溶接を周方向に１つおきに施すとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ドライブプレートとリングギヤを溶接するときの溶接入熱を下げることができ、リングギヤの歯面硬度低下量を抑制でき、歯面摩耗を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態に係るスタータドライブギヤの正面図である。
【図２】ドライブプレートとリングギヤとを溶接する状態の説明図である。
【図３】リングギヤ歯面硬度と入熱量との関係を示す図である。
【図４】スタータドライブギヤの使用状態を模式的に説明する説明図である。
【図５】従来のスタータドライブギヤの正面図である。
【図６】従来のドライブプレートとリングギヤとを溶接する状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本実施の形態にかかるスタータドライブギヤについて説明する。
【００１７】
図１に示すように、スタータドライブギヤ１は、円盤状に形成されたドライブプレート２と、ドライブプレート２の外周に嵌合するリング状に形成されたリングギヤ３と、リングギヤ３の内周とドライブプレート２の外周とに円周方向に沿って複数箇所施されたアーク溶接により形成されリングギヤ３とドライブプレート２とを接合する溶接部１８とからなる。
【００１８】
図１及び図２に示すように、ドライブプレート２は、円板状に形成された円板部７と、円板部の外周縁から軸方向に延びて形成された鍔部４とを備える。円板部７と鍔部４とは軟鉄鋼（熱間圧延軟鉄鋼）からなり、一体に形成されている。
【００１９】
ドライブプレート２の中心には、中心穴８が形成されている。また、中心穴８より外周側のドライブプレート２には、クランクエンド側に螺合されるボルトを挿通するための第１ボルト穴１０が周方向に沿って複数形成されている。また、これら第１ボルト穴１０より外周側のドライブプレート２には、ドライブプレート２の軸方向の変形を許容すべく軸方向に環状に突出する凸部１１が形成されると共に凸部１１の強度を調整するための強度調整穴１２が形成されている。凸部１１より外周側のドライブプレート２には、トルクコンバータ側に螺合されるボルトを挿通するための第２ボルト穴１６が周方向に沿って複数形成されている。第２ボルト穴１６と強度調整穴１２とは同一半径上に形成されており、トルクコンバータから第２ボルト穴１６に伝達される周方向の力が強度調整穴１２に直接的に作用しないようになっている。
【００２０】
リングギヤ３は、炭素鋼（機械構造用炭素鋼）からなり、外周に歯１７が形成されると共に内径をドライブプレート２の外径と略同径に形成されている。また、リングギヤ３の歯１７は高周波焼き入れによって所定値以上の高い硬度に形成されており、耐摩耗性に優れたものになっている。
【００２１】
また特に、鍔部４は、複数のスリット５によって周方向に複数に分割されている。スリット５は、ドライブプレート２の外周に、その円周方向に沿って複数（等間隔に１６箇所）形成されている。スリット５は、正面視半円形に形成されており、鍔部４を周方向に分割すると共にドライブプレート２の外周を周方向に分割する。
【００２２】
ドライブプレート２とリングギヤ３との溶接部１８は、スリット５間に位置したドライブプレート２の分割縁部１９の位置に形成されている。具体的には、溶接部１８は、周方向に並ぶ分割縁部１９に一つおきに形成されている。また、それぞれの溶接部１８は、第２ボルト穴１６に対して周方向の位置がずれるように形成されている。
【００２３】
次にスタータドライブギヤ１の製造方法について述べる。
【００２４】
スタータドライブギヤ１を製造する場合、まず、ドライブプレート２とリングギヤ３とを別々に形成する。
【００２５】
ドライブプレート２を形成する場合、軟鉄鋼からなる円形の板材に環状の鍔部４と凸部１１とをプレス加工等によって形成する。環状の鍔部４は、板材の外周部を軸方向に略直角に屈曲させて形成する。この後、板材の外周にスリット５を円周方向に沿って複数等間隔に形成する。スリット５は、ドリル等によってドライブプレート２の外周部を軸方向に鍔部４ごと穿孔して形成する。これにより、円板部７の外周部と環状の鍔部４とが周方向に等間隔に分割されてドライブプレート２が完成する。
【００２６】
リングギヤ３を形成する場合、炭素鋼をリング状に形成すると共にその外周に歯１７を形成する。このとき、リング状の炭素鋼の内径は、ドライブプレート２の外径と略同径に形成する。この後、歯１７に高周波焼き入れを施し、歯１７の硬度を所定値以上に形成する。
【００２７】
図２に示すように、ドライブプレート２の外周にリングギヤ３を嵌合し、ドライブプレート２及びリングギヤ３の両方を治具２０、２１で拘束する。この後、ドライブプレート２の外周とリングギヤ３の内周とを分割縁部１９の位置でアーク溶接（ＭＩＧ溶接）すると共に、円周方向に沿った複数箇所でアーク溶接する。アーク溶接は、周方向に並ぶ分割縁部１９に一つおきに施す。このとき、鍔部４及び円板部７の外周部は周方向に複数分割されているため、低い溶接入熱でもスリット５が溶接部１８のドライブプレート２の変形を吸収でき、溶接部１８のドライブプレート２が自由に変形できると共に溶接部１８に臨む円板部７が軸方向に変形でき、入熱時に溶接部１８から熱が分散しづらいと共に、冷めにくく、リングギヤ３に溶接割れが発生することはない。溶接入熱の調節は、溶接電流を調節することで行う。
【００２８】
このように、ドライブプレート２の外周に、その円周方向に沿って複数のスリット５を予め形成し、そのスリット５間に位置したドライブプレート２の分割縁部１９の位置でリングギヤ３を溶接するため、溶接入熱を下げてもリングギヤ３に溶接割れが発生するのを防ぐことができ、リングギヤ３の歯面硬度の低下を抑えることができ、歯面摩耗を改善できる（図３参照）。また、溶接部１８のドライブプレート２の周方向の両側にスリット５があるため、トルクコンバータ１３との取付面はドライブプレート２の径方向には変形せず、寸法精度を確保することができる。
【００２９】
図３は、入熱に応じてリングギヤ歯面硬度が低下する状態を示す。従来品にあっては、割れ発生領域での溶接を防ぐため、割れ発生領域外の最も低い入熱量で溶接する必要があり、アイドルストップシステム車における硬度基準値を上回ることはできなかったが、本発明品では、割れ発生領域の入熱で溶接しても溶接割れが発生しないため、従来品よりリングギヤ３の歯面硬度を高く維持することができる。
【００３０】
また、リングギヤ３が炭素鋼からなると共にリングギヤ３の歯１７には高周波焼き入れが施され、ドライブプレート２が軟鉄鋼からなるものとしたため、一般的なスタータドライブギヤ１を大きく変更することなく安価に溶接割れを防止できると共に歯面硬度の低下を抑制できる。
【００３１】
スリット５を形成する前のドライブプレート２の外周には環状の鍔部４が形成されており、鍔部４を周方向に分割するようにスリット５を形成するため、溶接部１８のドライブプレート２の変形を邪魔することなく、ドライブプレート２とリングギヤ３とを強固に接合できる。
【００３２】
スリット５をドライブプレート２の周方向に等間隔に形成したため、ドライブプレート２を周方向に均等に形成でき、スタータドライブギヤ１の重量バランスを良好に保つことができる。
【００３３】
また、周方向に並ぶ分割縁部１９に、上記アーク溶接を周方向に１つおきに施すため、溶接部１８間の分割縁部１９を自由に変形させることができ、溶接部１８のドライブプレート２の変形を十分に許容することができる。
【００３４】
なお、スリット５は、ドリルで形成するものとしたが、これに限るものではない。例えば、軟鉄鋼からなる円形の板材に中心穴８等を打ち抜き加工等によって形成する際に同時に打ち抜き加工してもよく、他の加工方法によって形成してもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１  スタータドライブギヤ
２  ドライブプレート
３  リングギヤ
４  鍔部
５  スリット
６  クランクエンド
７  円板部
８  中心穴
１０  第１ボルト穴
１１  凸部
１２  強度調整穴
１３  トルクコンバータ
１４  接合部
１６  第２ボルト穴
１７  歯
１８  溶接部
１９  分割縁部
２０  治具
２１  治具
【図１】
2013160337.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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