JP4542304B2 - スプロケット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スプロケットに関し、詳細には、小形のスプロケットであってもシャフトのスプロケット取付面に対して強固な取付けを可能にした構造に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】
一般に、自動車のエンジンタイミングシステムに用いられるサイレントチェーン伝動装置は、クランクシャフトに取り付けられるクランクスプロケットと、カムシャフトに取り付けられるカムスプロケットと、これらのスプロケットに巻き掛けられるサイレントチェーンとから主として構成されている。運転時には、クランクシャフトの回転により、クランクスプロケットからチェーンを介してカムスプロケットが回転することによって、カムシャフトが回転するようになっている。
【０００３】
このようなエンジンタイミングシステムにおいては、通常、各スプロケットは、対応する各シャフトのスプロケット取付面に対してボルトの締付力で圧接することにより、シャフトに取り付けられている。すなわち、スプロケットは、ボルトの締付力のみによってシャフトの取付面に固定されている。
【０００４】
その一方、最近、タイミングシステムの小型化にともなって、スプロケットが小型化しており、このため、スプロケットが取り付けられるシャフトのスプロケット取付面の面積が減少する傾向がある。その結果、スプロケットからシャフトのスプロケット取付面に対して十分な締付力を及ぼすことができない場合が生じている。
【０００５】
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、小形のスプロケットであってもシャフトのスプロケット取付面に対して強固な取付けができるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るスプロケットは、外周に沿って形成された複数の歯を有するとともに、中央に貫通穴が形成されたボス部を有している。ボス部の端面のうち、当該スプロケットが取り付けられるシャフトのスプロケット取付面と当接する側の端面には、複数の凸状部が設けられており、これらの凸状部は、当該スプロケットのスプロケット取付面への締付固定時にスプロケット取付面を直接押圧して塑性変形させることによりスプロケット取付面に複数の凹状部を形成させるような表面硬度を有している。
【０００７】
請求項１の発明によれば、スプロケットのシャフトへの締付固定時には、スプロケットのボス部端面に設けられた複数の凸状部が、シャフトのスプロケット取付面を直接押圧して塑性変形させることでスプロケット取付面に食い込むことにより、スプロケット取付面に複数の凹状部を形成させる。
【０００８】
これにより、ボス部端面の凸状部がスプロケット取付面の凹状部に強固に係合し、その結果、スプロケットのボス部がシャフトのスプロケット取付面に強固に固定されることになる。
【０００９】
この場合には、スプロケットのボス部端面の複数の凸状部がシャフトのスプロケット取付面を塑性変形させることで、各凸状部が各凹状部にそれぞれ係合することにより、スプロケットのボス部がシャフトのスプロケット取付面に取り付けられるので、小形のスプロケットであっても強固な取付けが可能になる。
【００１０】
請求項２の発明においては、スプロケットのボス部の端面のうち、凸状部を有する側の端面に表面硬化処理が施されており、その表面硬度がＨ_RC≧５７になっている。
【００１１】
これにより、スプロケットのシャフトへの締付固定時には、スプロケットのボス部端面の凸状部がシャフトのスプロケット取付面を比較的容易に塑性変形させることができるようになる。
【００１２】
請求項３の発明においては、スプロケットのボス部の端面のうち、凸状部を有する側の端面における表面粗さの最大高さをＲy とするとき、１５（μｍ）≦Ｒy ≦４５（μｍ）の関係が成立している。
【００１３】
これにより、スプロケットのシャフトへの締付固定時には、シャフトのスプロケット取付面に形成される凹凸面とボス部端面との係合がより強固なものになって、スプロケットのボス部がシャフトのスプロケット取付面に一層強固に固定されることになる。
【００１４】
請求項４の発明では、スプロケットが、エンジンのカムシャフトタイミングシステムのクランクシャフトに取り付けられるクランクスプロケットであり、請求項５の発明では、スプロケットが、エンジンのカムシャフトタイミングシステムのカムシャフトに取り付けられるカムスプロケットである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施態様を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図５は本発明の一実施態様によるスプロケットを説明するための図であって、図１は本実施態様によるスプロケットを含むエンジンタイミングシステムの概略構成図、図２はクランクスプロケットの正面図、図３は図２のIII-III 線断面図、図４は図３のIV部分拡大図、図５はクランクスプロケットの取付状態を示す図である。
【００１６】
図１において、このエンジンタイミングシステム１は、クランクシャフト２と、これに取り付けられたクランクスプロケット３と、二本のカムシャフト４，５と、これらにそれぞれ取り付けられたカムスプロケット６，７と、クランクスプロケット３およびカムスプロケット６，７に巻き掛けられたチェーン１０とから構成されている。ここでは、ＤＯＨＣ（ダブルオーバヘッドカムシャフト）エンジンを例にとっている。
【００１７】
クランクスプロケット３は、図２および図３に示すように、外周に沿って形成された複数の歯３０を有するとともに、クランクシャフト２（図１）が挿通する貫通穴３ａが中央に形成されたボス部３１を有している。
【００１８】
ボス部３１の端面３ｂ，３ｃのうち、クランクシャフト２のスプロケット取付面２０（図５）と当接する側の端面３ｂ（図２斜線部分参照）には、図４の拡大部分図に示すように、多数の凸状部３５が形成されている。
【００１９】
端面３ｂの表面粗さとしては、図４に示すように、表面粗さの最大高さをＲy とするとき、１５（μｍ）≦Ｒy ≦４５（μｍ）の関係が成立しているのが好ましい。また端面３ｂには、浸炭または窒化処理などの表面硬化処理が施されており、端部３ｂの表面硬度は、ロックウエルのＣスケールで、Ｈ_RC≧５７であるのが好ましい。
【００２０】
ボス部３１の端面３ｂに形成される多数の凸状部３５は、たとえば、端面３ｂにショットピーニング法を施すことによって形成することができる。
【００２１】
次に、クランクスプロケット３をクランクシャフト２に取り付ける際には、図５に示すように、クランクスプロケット３のボス部３１の貫通穴３ａにクランクシャフト２の端部を挿入して、クランクスプロケット３の端面３ｂをクランクシャフト２のスプロケット取付面２０に当接させる。
【００２２】
この状態から、クランクシャフト２の端部にエンドプレート２５を配置するとともに、エンドプレート２５の貫通孔２１を介して、エンドボルト２４をクランクシャフト２のねじ穴２２内に締め込むことにより、エンドプレート２５をクランクシャフト２の端部に取り付ける。
【００２３】
エンドボルト２４を締め込むにつれて、エンドボルト２４の締付力がエンドプレート２５を介してクランクスプロケット３に伝達し、これにより、クランクスプロケット３の端面３ｂがクランクシャフト２のスプロケット取付面２０に圧接する。
【００２４】
このとき、上述のように、クランクスプロケット３の端面３ｂには、多数の凸状部３５が形成されている。したがって、クランクスプロケット３の端面３ｂがクランクシャフト２のスプロケット取付面２０に圧接すると、端面３ｂ上の各凸状部３５がスプロケット取付面２０を押圧し塑性変形させてスプロケット取付面２０に食い込むことにより、スプロケット取付面２０に多数の凹状部を形成することでスプロケット取付面２０に凹凸面を形成させる。
【００２５】
これにより、ボス部端面３ｂの凸状部３５がスプロケット取付面２０の凹凸面に強固に係合し、その結果、クランクスプロケット３のボス部３１がクランクシャフト２のスプロケット取付面２０に強固に固定されることになる。
【００２６】
この場合には、クランクスプロケット３のボス部端面３ｂの凸状部３５がクランクシャフト２のスプロケット取付面２０を凹凸状に塑性変形させることにより、クランクスプロケット３のボス部３１がクランクシャフト２のスプロケット取付面２０に取り付けられるので、小形のスプロケットであっても強固な取付けが可能になる。
【００２７】
また、この場合には、クランクスプロケット３のボス部端面３ｂの表面硬度がＨ_RC≧５７になっていることにより、クランクスプロケット３のクランクシャフト２への締付固定時には、クランクスプロケット３のボス部端面３ｂの凸状部３５がクランクシャフト２のスプロケット取付面２０を比較的容易に塑性変形させることができるようになる。
【００２８】
さらに、クランクスプロケット３のボス部端面３ｂの表面粗さが、１５（μｍ）≦Ｒy ≦４５（μｍ）になっているので、クランクスプロケット３のクランクシャフト２への締付固定時には、ボス部端面３ｂとスプロケット取付面２０に形成される凹凸面との係合がより強固になって、クランクスプロケット３のボス部３１がクランクシャフト２のスプロケット取付面２０に一層強固に固定されることになる。
【００２９】
なお、前記実施態様では、本発明がエンジンのカムシャフトタイミングシステムのクランクスプロケットに適用された例を示したが、本発明はカムスプロケットにも同様に適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るスプロケットによれば、シャフトのスプロケット取付面を直接押圧して塑性変形させることで、スプロケット取付面に複数の凹状部を形成させるような表面硬度を有する複数の凸状部をスプロケットのボス部端面に設けるようにしたので、小形のスプロケットであってもスプロケット取付面に対して強固な取付けを行えるようになる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様によるスプロケットを含むカムシャフトタイミングシステムの概略構成図である。
【図２】本発明の一実施態様によるクランクスプロケットの正面図である。
【図３】図２のIII-III 線断面図である。
【図４】図３のIV部分拡大図である。
【図５】クランクスプロケットの取付状態を示す図である。
【符号の説明】
１： カムシャフトタイミングシステム
２： クランクシャフト
２０： スプロケット取付面
３： クランクスプロケット
３ａ： 貫通孔
３ｂ： 端面
３ｃ： 端面
３０： 歯
３１： ボス部
３５： 凸状部
４，５： カムシャフト
６，７： カムスプロケット

Claims (5)

1. スプロケットにおいて、
   外周に沿って形成された複数の歯を有し、中央に貫通穴が形成されたボス部を有するとともに、前記ボス部の端面のうち、当該スプロケットが取り付けられるシャフトのスプロケット取付面と当接する側の端面には、複数の凸状部が設けられており、これらの凸状部は、当該スプロケットの前記スプロケット取付面への締付固定時に前記スプロケット取付面を直接押圧して塑性変形させることにより前記スプロケット取付面に複数の凹状部を形成させるような表面硬度を有している、
   ことを特徴とするスプロケット。
2. 請求項１において、
   前記ボス部の端面のうち、前記凸状部を有する側の端面には、表面硬化処理が施されており、その表面硬度がロックウエルのＣスケールで、Ｈ_RC≧５７である、
   ことを特徴とするスプロケット。
3. 請求項１または２において、
   前記ボス部の端面のうち、前記凸状部を有する側の端面における表面粗さの最大高さをＲy とするとき、１５（μｍ）≦Ｒy ≦４５（μｍ）の関係が成立している、
   ことを特徴とするスプロケット。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記スプロケットが、エンジンのカムシャフトタイミングシステムのクランクシャフトに取り付けられるクランクスプロケットである、
   ことを特徴とするスプロケット。
5. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記スプロケットが、エンジンのカムシャフトタイミングシステムのカムシャフトに取り付けられるカムスプロケットである、
   ことを特徴とするスプロケット。

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