JP5413739B2 - 側面にマークを有する焼結金属製スプロケット - Google Patents

Description

この発明は、機械加工が不要でありかつサイジングでの位置決めが可能なマークを円筒又は円錐状の側面に備えた焼結金属製スプロケットに関する。ここで言うマークは、側面を凹ませて形成された立体的なマークである。

回転軸に取り付けて使用する焼結金属製スプロケット、中でも、エンジンの駆動系に利用される動力伝達用の焼結スプロケットには、表面の外部から目視できる箇所に組み付け位置を確認するためのマークや動作制御のためにセンサで検出するタイミングマークなどのマークが付与されることが多い。

そのマークは、焼結金属製スプロケットの使用状況や用途などによっては、消失する心配が無く、かつセンサによる検出も可能な立体的なマークが要求される。その立体的なマークは、下記特許文献１ が開示しているようにカムスプロケットの端面に設ける場合もあるが、端面に設けた場合はそのマークを目視により確認をすることが行いにくいことや、検出用センサの設置位置が規制されるといった問題がある。そのため、スプロケットの円筒又は円錐状の側面、例えば、鍔の外周面やボス部の外周面などにマークが設けられる。その場合のマークは、スプロケットの圧粉体を焼結した後にドリルなどで加工して付与する方法が採られていた。

ドリルなどによる加工によってマークを付与する場合、マーク付与のための工程があるため、スプロケットの製造コストが高くなる課題があった。その課題に対し、下記特許文献２では、マークを金型で成形することにより、マーク付与のための工程を省略している。

特開２００３−１４８１９５号公報 特開２００８−２９８１７２号公報

上記文献２に記載の金型で付与されたマークは、歯車の歯先の径が円筒又は円錐の径に近づくにつれてマークの凹みの深さが浅くなり、マークを目視により確認することが困難となったり、マーク形成自体が形成できなくなったりするおそれがある。焼結金属製スプロケットは、寸法矯正のためサイジングを行われることが多いが、上記金型で付与されたマークは回り止めや位置決めとして用いることもできる。ターンテーブルを用いたサイジング金型への製品の供給において、上記のようにマークの凹みの深さが浅い場合、回り止めの機能が十分に発揮できないおそれがある。その場合、ターンテーブルを用いた供給ができず、製造コストのアップにつながってしまう。

本発明は、歯車の歯先の径が円筒又は円錐の径に近づいた場合でも、焼結金属製スプロケットの側面に付与したマークの視認性を確保すること。さらに、ターンテーブルでの製造を可能とするために、焼結金属製スプロケットの側面に付与したマークを回り止め可能な形状にすることを課題とする。

上記課題を解決するため、この発明においては、上部に円筒形状もしくは円錐形状の鍔部、下部に歯車部、および前記円筒部又は円錐部の側面にマークを有する焼結金属製スプロケットにおいて、前記マークは、前記焼結金属製スプロケットの軸心と平行で少なくとも一端が前記焼結金属製スプロケットの端面に切り抜けており、前記マークの内部に前記歯車部の歯車の１つの歯に重なる位置に設けられている凸部を有する構成とした。

この発明の焼結金属製スプロケットは、側面に設けるマークを、部品の軸心と平行で少なくとも一端が部品の端面に切り抜けた溝で形成されるものにしたので、圧粉体を得る粉末成形工程においてそのマークを金型で成形して付与することができ、マーク付与のための切削加工が省かれてコスト低減が図れる。さらに、マークの内部に前記歯車部に対応する凸部を形成しているため、歯先の位置を目視により認識することが容易になり、製品の組み付け時の作業性が向上する。

前記マークは前記歯車部の歯先径よりも内径にあるマーク底面を有し、前記凸部が前記マーク底面に形成されている構成とすると好ましい。

前記マークは前記歯車部の歯先径よりも内径にあるマーク底面を有し、前記凸部は前記マーク底面に形成しているので、サイジング時にターンテーブルブッシュを用いても確実に位置決めができ、サイジングの作業性が向上する。

前記凸部は前記歯車部の形状に相似で１つの歯形よりも大きい形状であると好ましい。

前記凸部は前記歯車部の形状に相似で１つの歯形よりも大きい形状としたので、成形金型での成形が容易になる。

前記凸部の端面と鍔部端面と間に段差を有すると好ましい。

前記凸部の端面と端面と間に段差を有する構造としたので、マークの位置を目視により確認する際に、凸部の位置が明確になり視認性が向上する。特に鍔部端面を加工する製品の場合、凸部端面と鍔部端面の表面粗さの違いによりその２つの端面表面の輝きが異なり、視認性が一層向上する。

この発明の焼結金属製スプロケットは、側面に設けるマークを、部品の軸心と平行で少なくとも一端が部品の端面に切り抜けた溝で形成されるものにしたので、圧粉体を得る粉末成形工程においてそのマークを金型で成形して付与することができ、マーク付与のための切削加工が省かれてコスト低減が図れる。さらに、マークの内部に前記歯車部に対応する凸部を形成しているため、歯先の位置を目視により認識することが容易になり、製品の組み付け時の作業性が向上する。

この発明の焼結金属製スプロケットの実施の形態を示す正面図 図１の焼結金属製スプロケットの断面図 図１のＡ部を拡大した図 図２のＢ部を拡大した図 図１の焼結金属製スプロケットの粉末成形工程を示す断面図 図５の工程で得られる圧粉体の断面図

以下、添付図面の図１〜図４に基づいて、この発明の実施の形態を説明する。例示の焼結部品１は、エンジンの駆動系に採用されるカムスプロケットであって、製品寸法は、以下の諸元である。
鍔部直径：φ９０ｍｍ
歯車部長径：φ８９．５ｍｍ
製品全長：２５ｍｍ

このカムスプロケット１は、本体部２の一端側外周に動力伝達用のチェーンを掛ける歯部３を有している。さらに、本体部２の他端側外周に歯部３の標準外径よりも大径の鍔部４を有している。

この鍔部には、１つのマーク５が形成されている。このマーク５は、少なくとも一端が部品の上パンチに形成される側の鍔端面８に切り抜けており、かつ部品の軸心と平行な溝である。このマーク５は金型により形成されている。そして、このマークは、歯車の１つの歯に重なる位置に設けられており、このマークは歯車の歯先よりも製品の中心側にあるマーク底面１１を有している。そのため、歯車の歯先径が鍔部の径に近くても、マークの凹みの深さを確保することができ、その結果、視認性が向上し、回り止めのとしての機能も確保することができる。

そして、このマークには、そのマーク底面１１の上に歯先形状と相似形で歯形よりも大きい凸部１２が形成されている。そのため、歯先形状が小さく確認しにくい場合でも、凸部により歯先位置を確認することができる。

スプロケットの歯車の歯先頂点と製品中心をつないだ直線を歯先中心軸１３とすると、この凸部はその中心軸が歯車の歯先中心軸１３と重なる位置に形成されている。そのためこの凸部の位置を確認することにより、歯車の歯先位置を容易に特定することができる。

このマークは、歯先中心軸１３上であって、鍔部外周上または外周よりも外側に中心１４を有する円弧の一部を２つの側面１５として有する。鍔端面視において、その２つの側面１５をつないだ円弧上に段差をつけ、円弧中心側の鍔端面を低くして、その面を凸部端面１６とした。

このマークは、回転制御用のタイミングマークとサイジングでの位置決めマークを兼ねている。タイミングマークとしては、鍔端面視において歯先の位置が認識できる必要がある。本実施例において、歯先形状と相似でありかつ歯先中心軸１３上に中心軸を有する凸部１２がマークの内部に形成されているため、鍔端面視で歯先の位置を容易に認識することができる。

サイジングでの位置決めマークとしては、位置決め時に引っ掛かりとして機能する必要があるために、マークの深さが必要となる。このマークは、マーク底面１１が歯先よりも部品の軸心側に形成されているため、マーク深さが十分に確保されており、位置決めマークとしての機能を十分に果たすことができる。

本実施例においては、マークの側面１５をつなぐ円弧上において、凸部端面１６と鍔部端面８に段差がつけられている。段差をつけることで、側面が１つの円弧で形成されていることが明確になり、マークの位置の視認性が向上する。また、凸部端面１６は鍔端面８から段差をつけられているため、焼結品の素材面が維持される。鍔端面を切削等で加工する場合、鍔端面８と凸部端面１６の輝きの違いにより、マークの位置の視認性が更に向上する。この段差によりマークが１つであることが明確になる。これは以下のような不具合を防止する効果を有する。歯先を挟んで２つの同じマークを形成したような場合、サイジングでの位置決めにおいて、マークが２つあるために、位置決めがどちらか一方に固定されないおそれがある。タイミングマークは、一般的にマークが１つである、マークが２つあるために組み付け時に位置を間違えるおそれがある。

例示の焼結金属製スプロケット１の粉末成形は、図５に示すように、歯部３の輪郭成形部１７ａ、鍔部４の輪郭（外周）成形部１７ｂ、マーク成形部（マーク５用の成形部１７ｃのみを図示）をダイ１７に設け、そのダイ１７と、下１パンチ１８−１及び下２パンチ１８−２からなる分割下パンチ１８と、上パンチ１９と、コアロッド２０とを組み合わせた金型を使用してなされる。その金型成形されて得られた圧粉体２１を図６に示す。この圧粉体２１を焼結し、その後に、本体部２の外周の鎖線で画した領域を切削して歯部３と鍔部４を生じさせる。また、必要があれば本体部２の内径面２ａや組み付け穴２ｂなども切削加工する。

以上の工程を経ると、それぞれが縦長の溝で形成されたマーク５を有する焼結金属製スプロケットが完成する。この焼結金属製スプロケットは、焼結後のマーク５の切削加工が省かれており、生産性の向上とコスト低減が図れており、凸部により組みつけの作業性が向上している。

１ 焼結金属製スプロケット
２ 本体部
２ａ 内径面
２ｂ 組み付け穴
３ 歯部
４ 鍔部
５ マーク
６ 側面
８ 端面
１０ 歯先
１１ マーク底面
１２ 凸部
１３ 歯先中心軸
１４ 円弧中心
１５ 側面
１６ 凸部端面
１７ ダイ
１７ａ 歯部の輪郭形成部
１７ｂ 鍔部の輪郭形成部
１７ｃ マーク形成部
１８ 分割下パンチ
１９ 上パンチ
２０ コアロッド
２１ 圧粉体

Claims (4)

1. 上部に円筒形状もしくは円錐形状の鍔部、下部に歯車部、および前記円筒部又は円錐部の側面（６）にマーク（５）を有する焼結金属製スプロケットであって、前記マーク（５）は、前記焼結金属製スプロケットの軸心と平行で少なくとも一端が前記焼結金属製スプロケットの端面（８）に切り抜けており、前記マークの内部に前記歯車部の歯車の１つの歯に重なる位置に設けられている凸部（１２）を有する焼結金属製スプロケット。
2. 前記マーク（５）は前記歯車部の歯先径よりも内径にあるマーク底面（１１）を有し、前記凸部（１２）は前記マーク底面（１１）に形成されている請求項１に記載の焼結金属製スプロケット。
3. 前記凸部（１２）は前記歯車部の形状に相似で１つの歯形よりも大きい形状である請求項１または２に記載の焼結金属製スプロケット。
4. 前記凸部（１２）の端面と鍔部端面（８）と間に段差を有する請求項２に記載の焼結金属製スプロケット。

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