(57)【要約】【課題】鉄系材料製の歯部と軽金属製の円板部とを備えたスプロケットにおいて、更なる軽量化を可能とする。【解決手段】鉄系材料で構成された歯部１４と、軽金属で構成され、歯部１４を支持する円板部１３とを備えたスプロケットにおいて、歯部１４は、円板部１３の外周面１８に突き当てられて、レーザー溶接または電子ビーム溶接によって円板部１３に異材接合される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄系材料で構成された歯部（１４，１１４，２１４，３１４，４１４）と、軽金属で構成され、前記歯部（１４，１１４，２１４，３１４，４１４）を支持する円板部（１３，１１３，２１３，３１３，４７１）とを備えたスプロケットにおいて、
前記歯部（１４，１１４，２１４，３１４，４１４）は、前記円板部（１３，１１３，２１３，３１３，４７１）の外周面（１８，１１８，２１８，３１８，４１８）に突き当てられて、レーザー溶接または電子ビーム溶接によって前記円板部（１３，１１３，２１３，３１３，４７１）に異材接合されることを特徴とするスプロケット。
【請求項２】
複数設けられる前記歯部（１１４，２１４，３１４）は、一つ一つが別体で形成され、前記円板部（１１３，２１３，３１３）に溶接されることを特徴とする請求項１記載のスプロケット。
【請求項３】
前記円板部（２１３）と前記歯部（２１４）との溶接部（２２５）が、前記円板部（２１３）の径方向に距離を有することを特徴とする請求項１または２に記載のスプロケット。
【請求項４】
前記円板部（３１３）と前記歯部（３１４）との溶接部（３２５ａ，３２５ｂ）が、前記スプロケットと同心且つ互いに異なる半径を有する複数の円（Ｃ１，Ｃ２）上に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスプロケット。
【請求項５】
前記歯部（１４，１１４，２１４，３１４，４１４）及び前記円板部（１３，１１３，２１３，３１３，４７１）は、プレス加工で打ち抜かれて形成され、
前記歯部（１４，１１４，２１４，３１４，４１４）及び前記円板部（１３，１１３，２１３，３１３，４７１）は、前記プレス加工の打ち抜き方向が一致する向きで配置され、
前記プレス加工のダレ（１１３ａ，１１４ａ）側から、レーザーまたは電子ビームが照射されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のスプロケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプロケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スプロケットにおいて、アルミ等の軽合金製の円板部の外周部に、外周に歯部を有する鉄鋼製の環状部材を焼嵌めすることで、円板部と歯部とを結合する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の構成によれば、歯部を鉄鋼で構成して対摩耗性を確保しつつ、円板部をアルミ等の軽合金で構成することで軽量化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−１１３５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来のスプロケットは、焼嵌めの嵌合による摩擦力によって、歯部を有する環状部材と円板部とを結合するため、結合部の面積を大きくして十分な摩擦力を発生させるために、スプロケットの板厚を厚くする必要があり、軽量化に限界があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、鉄系材料製の歯部と軽金属製の円板部とを備えたスプロケットにおいて、更なる軽量化を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、鉄系材料で構成された歯部（１４，１１４，２１４，３１４，４１４）と、軽金属で構成され、前記歯部（１４，１１４，２１４，３１４，４１４）を支持する円板部（１３，１１３，２１３，３１３，４７１）とを備えたスプロケットにおいて、前記歯部（１４，１１４，２１４，３１４，４１４）は、前記円板部（１３，１１３，２１３，３１３，４７１）の外周面（１８，１１８，２１８，３１８，４１８）に突き当てられて、レーザー溶接または電子ビーム溶接によって前記円板部（１３，１１３，２１３，３１３，４７１）に異材接合されることを特徴とする。
本発明によれば、レーザー溶接または電子ビーム溶接によって、鉄系材料の歯部と軽金属の円板部との突き当て部で高い溶接強度を得られる。このため、結合強度を高くするためにスプロケットの板厚を厚くする必要がなく、スプロケットをさらに軽量化できる。
【０００６】
また、本発明は、複数設けられる前記歯部（１１４，２１４，３１４）は、一つ一つが別体で形成され、前記円板部（１１３，２１３，３１３）に溶接されることを特徴とする。
本発明によれば、鉄系材料で構成される歯部の体積を小さくでき、軽量化を図ることができる。
また、本発明は、前記円板部（２１３）と前記歯部（２１４）との溶接部（２２５）が、前記円板部（２１３）の径方向に距離を有することを特徴とする。
本発明によれば、円板部と歯部との溶接部が、円板部の径方向に距離を有するため、溶接長を短くしても十分な結合強度を得ることができる。
【０００７】
さらに、本発明は、前記円板部（３１３）と前記歯部（３１４）との溶接部（３２５ａ，３２５ｂ）が、前記スプロケットと同心且つ互いに異なる半径を有する複数の円（Ｃ１，Ｃ２）上に形成されることを特徴とする。
本発明によれば、結合強度を向上できるとともに、溶接の送り方向を単純化でき、容易に溶接できる。
また、本発明は、前記歯部（１４，１１４，２１４，３１４，４１４）及び前記円板部（１３，１１３，２１３，３１３，４７１）は、プレス加工で打ち抜かれて形成され、前記歯部（１４，１１４，２１４，３１４，４１４）及び前記円板部（１３，１１３，２１３，３１３，４７１）は、前記プレス加工の打ち抜き方向が一致する向きで配置され、前記プレス加工のダレ（１１３ａ，１１４ａ）側から、レーザーまたは電子ビームが照射されることを特徴とする。
本発明によれば、突き当て部にダレ側から侵入したレーザーまたは電子ビームが外側に反射することを防止でき、レーザーまたは電子ビームを効果的に多重反射させて溶接することができる。このため、溶接のエネルギーを節約できるとともに、溶接時間を短縮できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るスプロケットでは、歯部と円板部との結合強度を高くするためにスプロケットの板厚を厚くする必要がなく、スプロケットをさらに軽量化できる。
また、鉄系材料の歯部の体積を小さくでき、軽量化を図ることができる。
また、溶接長を短くしても十分な結合強度を得ることができる。
さらに、溶接の送り方向を単純化でき、容易に溶接できる。
また、溶接のエネルギーを節約できるとともに、溶接時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るスプロケットの平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】溶接する前の段階の円板部及び歯部の一部を示す拡大図である。
【図４】図２の溶接部の拡大図である。
【図５】第２の実施の形態におけるスプロケットの一部を拡大した平面図である。
【図６】スプロケットの溶接工程を示す図である。
【図７】図６の突き当て部の拡大図である。
【図８】第３の実施の形態におけるスプロケットの一部を拡大した平面図である。
【図９】第４の実施の形態におけるスプロケットの一部を拡大した平面図である。
【図１０】第５の実施の形態におけるスプロケットの平面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係るスプロケットについて図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るスプロケットの平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
スプロケット１０は、自動二輪車（不図示）の駆動輪である後輪に設けられる従動スプロケットである。自動二輪車は、エンジンの出力軸に設けられる駆動スプロケット（不図示）と、スプロケット１０と、上記駆動スプロケットとスプロケット１０との間に巻き掛けられる無端ループ状の駆動チェーン（不図示）とを備える。エンジンの出力は、駆動スプロケット及び駆動チェーンを介してスプロケット１０に伝達され、後輪はスプロケット１０と一体に回転する。駆動チェーンは、ローラーチェーンであり、炭素鋼等の鉄系材料で構成される。
【００１１】
図２に二点鎖線で示すように、後輪のホイールは、後輪の車軸が挿通されるハブ１１を有し、ハブ１１は、スプロケット１０が取り付けられるスプロケット固定部１２を有する。スプロケット固定部１２は、スプロケット１０を車軸の軸方向に受けるフランジ部１２ａと、スプロケット１０の内周部に嵌合するボス部１２ｂとを備える。
【００１２】
スプロケット１０は、スプロケット固定部１２に取り付けられる円板状の円板部１３と、円板部１３の外周に結合される環状の歯部１４とを備える。なお、歯部１４は全周に亘って同様の形状を有するため、図１では、歯部１４の形状は一部のみが示され、残りの部分の形状は省略されている。
また、スプロケット１０は、フランジ部１２ａに当接する側の内側面１０ａと、内側面１０ａの反対側の外側面１０ｂとを有する。内側面１０ａ及び外側面１０ｂは、スプロケット１０の略全体に亘り略平行であり、スプロケット１０は略平坦な板である。
円板部１３は、アルミ合金により構成されている。ここで、円板部１３は、軽金属により構成されていれば良く、軽金属としては、例えば、アルミ合金、マグネシウム合金及びチタン合金、純アルミニウム、及び、純チタンが挙げられる。
【００１３】
円板部１３は、中心に設けられてボス部１２ｂの外周に嵌合する中央孔１５と、中央孔１５の周縁部に互いに周方向に略等間隔をあけて設けられる複数の固定孔１６と、隣接する各固定孔１６間に設けられる複数の肉抜き孔１７とを備える。また、スプロケット１０の中心の軸線は、中央孔１５の軸線Ａである。スプロケット１０は、中央孔１５がボス部１２ｂに嵌合されて位置決めされ、固定孔１６に挿通される各固定ボルト（不図示）によって、フランジ部１２ａに締結固定される。
円板部１３は、歯部１４が溶接で固定される外周面１８を備える。外周面１８は、平面視では、略真円状であり、その面は、軸線Ａの軸方向に略平行に延びる。
円板部１３は、板材を金型によるプレス加工で打ち抜いて円板状に形成されている。外周面１８はプレス加工によって形成される。
【００１４】
図３は、溶接する前の段階の円板部１３及び歯部１４の一部を示す拡大図である。
図１〜図３に示すように、歯部１４は、円板部１３の外周面１８に結合される円環状の環状部２０と、環状部２０の外周から径方向外側に突出する複数の歯２１とを備える。
歯２１は、周方向に略等間隔をあけて環状部２０の外周上に放射状に配置されており、隣接する各歯２１の間には、谷部２２が形成されている。前記駆動チェーンのローラーは、谷部２２に配置されて歯２１に噛み合う。
【００１５】
環状部２０は、平面視で略真円状の内周面２３を有する。内周面２３は、軸線Ａの軸方向に略平行に延びる。内周面２３は、円板部１３の外周面１８に対し径方向に突き当てられて溶接される面であり、その内径は、外周面１８の外径と同等或いは外周面１８の外径よりも僅かに大径に形成される。
歯部１４は、炭素鋼等の鉄系材料により構成されている。歯部１４は、板材をプレス加工で打ち抜いて円環状に形成されている。内周面２３はプレス加工によって形成される。歯部１４の板厚は、円板部１３の板厚に略等しい。
【００１６】
図４は、図２の溶接部の拡大図である。
ここで、図１〜図４を参照し、円板部１３に歯部１４を溶接する手順について説明する。
まず、円板部１３の外周面１８に対し、歯部１４の内周面２３が嵌め込まれ、これにより、内周面２３と外周面１８とが突き当てられた突き当て部２４が形成される。次いで、レーザー溶接機により、軸線Ａに対し略平行なレーザー光Ｌが一方向から突き当て部２４に照射され、突き当て部２４の微小な隙間にレーザー光が入り込む。これにより、突き当て部２４で鉄系材料の内周面２３とアルミ合金の外周面１８とが溶け合い、円板部１３と歯部１４とが異材接合される。内周面２３と外周面１８とが溶け合う溶接部は、スプロケット１０の板厚方向の略全体に形成される。
【００１７】
レーザー溶接は、レーザー光を微小スポットに収束させて高いエネルギー密度が得られるため、鉄系材料とアルミ合金とを強固に接合することができる。
このように、レーザー溶接によって、円板部１３に歯部１４を強固に溶接するため、円板部１３及び歯部１４の板厚を厚くしなくとも十分な接合強度を得ることができ、スプロケット１０を軽量化することができる。
【００１８】
図１に示すように、突き当て部２４の溶接箇所は、歯２１に対応する部分のみであり、谷部２２に対応する部分には、レーザー溶接の溶接部である溶接ビード２５は形成されていない。このように、体積の大きな歯２１に対応する部分に溶接ビード２５を設け、体積の小さな谷部２２では溶接をしていないため、歯部１４に対する溶接の熱影響を低減できる。また、溶接箇所を低減できるため、省エネルギー化及び溶接時間の短縮化を図ることができる。なお、溶接ビード２５は、突き当て部２４の全周に亘って連続して形成しても良い。
また、溶接ビード２５は、平面視で略真円の突き当て部２４上に形成されるため、溶接の際には、レーザー溶接機のトーチを円状に移動させるか、或いは、固定したレーザー溶接機のトーチに対し、スプロケット１０を軸線Ａを中心に回転すれば良く、レーザー溶接の送りの制御が容易である。
【００１９】
レーザー溶接の後、溶接ビード２５においてスプロケット１０の内側面１０ａ及び外側面１０ｂに突出した部分が機械加工によって除去される。その後、歯部１４には、一対の斜面部２６，２６が機械加工によって形成される。歯部１４は、斜面部２６，２６が形成されることで、先端側ほど板厚方向に先細る形状となる。
【００２０】
以上説明したように、本発明を適用した第１の実施の形態によれば、スプロケット１０は、鉄系材料で構成された歯部１４と、軽金属のアルミ合金で構成され、歯部１４を支持する円板部１３とを備え、歯部１４は、円板部１３の外周面１８に突き当てられて、レーザー溶接によって円板部に異材接合されるため、レーザー溶接によって、歯部１４と円板部１３との突き当て部２４で高い溶接強度を得られる。このため、結合強度を高くするためにスプロケット１０の板厚を厚くする必要がなく、スプロケット１０を軽量化できる。
【００２１】
［第２の実施の形態］
以下、図５〜図７を参照して、本発明を適用した第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
上記第１の実施の形態では、歯部１４は、環状部２０と歯２１とを備えるものとして説明したが、本第２の実施の形態は、歯部１１４の一つ一つが別体で形成される点が、上記第１の実施の形態と異なる。
【００２２】
図５は、第２の実施の形態におけるスプロケット１１０の一部を拡大した平面図である。
スプロケット１１０は、円板部１１３と、円板部１１３の外周に結合される複数の歯部１１４とを備える。円板部１１３は、軽金属製であり、例えばアルミ合金により構成される。円板部１１３は、中央孔１５と、固定孔１６と、肉抜き孔１７とを備える。
円板部１１３は、歯部１１４が溶接で固定される外周面１１８を備える。外周面１１８は、平面視では、略真円状であり、その面は、軸線Ａの軸方向に略平行に延びる。
【００２３】
外周面１１８は、外周面１１８の最外周から径方向内側に一段窪む凹部１４０を複数備える。凹部１４０は、外周面１１８の周方向に略等間隔をあけて全周に亘り複数形成されており、各凹部１４０には、歯部１１４が溶接される。歯部１１４が溶接される凹部１４０の底面１４０ａは、軸線Ａを中心とする同一の仮想円上に配置されており、各底面１４０ａは、円弧状に形成されている。
円板部１１３は、板材をプレス加工で打ち抜いて円板状に形成されている。外周面１１８はプレス加工によって形成される。
【００２４】
歯部１１４は、平面視で略三角形状に形成されており、外周面１１８の底面１４０ａに溶接される溶接面１２３と、前記駆動チェーンのローラーに当接する一対の歯面１４１，１４１とを備える。溶接面１２３は、底面１４０ａの形状に沿う円弧状に形成されている。隣接する歯部１１４の間には谷部２２が形成されている。
歯部１１４は、炭素鋼等の鉄系材料により構成されている。歯部１１４は、その一つ一つが、金型によるプレス加工で打ち抜かれて別体で形成される。
【００２５】
図６は、スプロケット１１０の溶接工程を示す図である。
歯部１１４の溶接の際には、まず、円板部１１３の凹部１４０に対し、歯部１１４が嵌め込まれ、これにより、歯部１１４の溶接面１２３と底面１４０ａとが突き当てられた突き当て部１２４が形成される。この際、歯部１１４及び円板部１１３は、プレス加工の打ち抜き方向が一致する向きで配置される。すなわち、突き当て部１２４では、歯部１１４プレス加工のダレ部１１４ａ（ダレ）と、円板部１１３のプレス加工のダレ部１１３ａ（ダレ）とが互いに向き合うように、歯部１１４と円板部１１３とが配置される。
また、歯部１１４を凹部１４０に嵌めることで、歯部１１４を周方向及び径方向に位置決めできるため、溶接が容易である。
【００２６】
図７は、図６の突き当て部１２４の拡大図である。
ダレ部１１４ａとダレ部１１３ａとが互いに向き合うように配置されることで、突き当て部１２４のダレ部１１３ａ，１１４ａ側には、隙間Ｓが形成される。隙間Ｓは、ダレ部１１３ａ，１１４ａと反対側に行くほど幅が狭くなる略Ｖ字形状に形成される。
【００２７】
次いで、レーザー溶接機により、軸線Ａに対し略平行なレーザー光Ｌが、ダレ部１１３ａ，１１４ａ側から突き当て部１２４に入射するように照射され、隙間Ｓにレーザー光が入り込む。隙間Ｓは奥側ほど狭くなっているため、隙間Ｓに入射したレーザー光Ｌは、入射方向側には反射せず、隙間Ｓの奥側へ進む。これにより、突き当て部１２４をレーザー光Ｌで効率良く溶かすことができるため、円板部１１３と歯部１１４とを強固に異材接合することができる。溶接面１２３と底面１４０ａとが溶け合う溶接部は、スプロケット１１０の板厚方向の略全体に形成される。
【００２８】
レーザー溶接の溶接ビード１２５は突き当て部１２４に沿って形成される。溶接ビード１２５は、軸線Ａを中心とする同一の仮想円上において底面１４０ａに沿うように形成される。このため、溶接の際には、レーザー溶接機のトーチを円状に移動させるか、或いは、固定したレーザー溶接機のトーチに対し、スプロケット１１０を軸線Ａを中心に回転すれば良く、レーザー溶接の送りの制御が容易である。
レーザー溶接の後、溶接ビード１２５においてスプロケット１１０の内側面１０ａ及び外側面１０ｂに突出した部分が機械加工によって除去される。その後、歯部１１４には、一対の斜面部２６，２６が機械加工によって形成される。
【００２９】
以上説明したように、本発明を適用した第２の実施の形態によれば、複数設けられる歯部１１４は、一つ一つが別体で形成され、円板部１１３に溶接されるため、鉄系材料で構成される歯部１１４の体積を小さくでき、スプロケット１１０の軽量化を図ることができる。また、歯部１１４は、一つ一つが別体でプレス加工によって打ち抜かれるため、一枚の板材から多数の歯部１１４を打ち抜くことができ、材料の歩留まりが良い。さらに、歯部１１４は、一つ一つが別体で形成されるため、歯部１１４を溶接する個数を変更することで、スプロケット１１０の全体の歯数を変更できる。
【００３０】
また、歯部１１４及び円板部１１３は、プレス加工で打ち抜かれて形成され、歯部１１４及び円板部１１３は、プレス加工の打ち抜き方向が一致する向きで配置され、プレス加工のダレ部１１３ａ，１１４ａ側から、レーザー光Ｌが照射される。これにより、突き当て部１２４にダレ部１１３ａ，１１４ａ側から侵入したレーザー光Ｌが外側に反射することを防止でき、レーザー光を効果的に突き当て部１２４内で多重反射させて溶接することができる。このため、溶接のエネルギーを節約できるとともに、溶接時間を短縮できる。
【００３１】
［第３の実施の形態］
以下、図８を参照して、本発明を適用した第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
上記第１の実施の形態では、歯部１４は、環状部２０と歯２１とを備えるものとして説明したが、本第２の実施の形態は、歯部１１４の一つ一つが別体で形成される点が、上記第１の実施の形態と異なる。また、本第３の実施の形態は、歯部２１４と円板部２１３との溶接部が径方向に距離を有して形成される点が、上記第１の実施の形態と異なる。
【００３２】
図８は、第３の実施の形態におけるスプロケット２１０の一部を拡大した平面図である。
スプロケット２１０は、円板部２１３と、円板部２１３の外周に結合される複数の歯部２１４とを備える。円板部２１３は、軽金属製であり、例えばアルミ合金により構成される。円板部２１３は、歯部２１４が溶接で固定される外周面２１８を備える。外周面２１８は、平面視では、略真円状であり、その面は、軸線Ａの軸方向に略平行に延びる。円板部２１３は、外周面２１８の構成を除き、上記第１の実施の形態の円板部１３と同一に形成されている。
【００３３】
外周面２１８は、外周面２１８の最外周から径方向内側に一段窪む凹部２４０を複数備える。凹部２４０は、外周面２１８の周方向に略等間隔をあけて全周に亘り複数形成されており、各凹部２４０には、歯部２１４が溶接される。
凹部２４０は、円板部２１３の径方向外側ほど互いの間隔が広くなる一対の傾斜面２４５，２４５と、円弧状に窪む底面２４６とを備え、平面視では略Ｖ字状に形成されている。傾斜面２４５，２４５は、円板部２１３の径方向に延びる面であり、歯部２１４は、傾斜面２４５，２４５に溶接される。
円板部２１３は、板材をプレス加工で打ち抜いて円板状に形成されている。外周面２１８はプレス加工によって形成される。
【００３４】
歯部２１４は、前記駆動チェーンに噛み合う歯２５０と、凹部２４０に嵌合する嵌合部２５１とを一体に備える。嵌合部２５１は、凹部２４０の傾斜面２４５，２４５に沿うように傾斜して形成される一対の溶接面２５２，２５２と、溶接面２５２，２５２の端を周方向に繋ぐ内側面２５３とを備える。
歯部２１４は、炭素鋼等の鉄系材料により構成されている。歯部２１４は、その一つ一つが、金型によるプレス加工によって打ち抜かれて別体で形成される。
【００３５】
歯部２１４の溶接の際には、まず、円板部２１３の凹部２４０に対し、歯部２１４が嵌め込まれ、これにより、歯部２１４の溶接面２５２，２５２と傾斜面２４５，２４５とが突き当てられた突き当て部２２４，２２４が形成される。
次いで、レーザー溶接機により、軸線Ａに対し略平行なレーザー光が、一方向から突き当て部２２４，２２４に入射するように照射され、傾斜面２４５，２４５と溶接面２５２，２５２とがレーザー溶接によって異材接合される。傾斜面２４５，２４５と溶接面２５２，２５２とのレーザー溶接の溶接ビード２２５，２２５（溶接部）は、突き当て部２２４，２２４に沿ってスプロケット２１０の径方向に延び、スプロケット２１０の径方向に距離を有している。
【００３６】
以上説明したように、本発明を適用した第３の実施の形態によれば、円板部２１３と歯部２１４との溶接部である溶接ビード２２５，２２５が、円板部２１３の径方向に距離を有するため、溶接ビード２２５，２２５にかかる負荷を分散させて耐荷重性を向上させることができ、溶接ビード２２５，２２５を短くしても十分な結合強度を得ることができる。
また、歯部２１４にかかる径方向の荷重を円板部２１３の傾斜面２４５，２４５で受けることができ、結合部の耐荷重性を向上させることができる。
【００３７】
［第４の実施の形態］
以下、図９を参照して、本発明を適用した第４の実施の形態について説明する。この第４の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
上記第１の実施の形態では、歯部１４は、環状部２０と歯２１とを備えるものとして説明したが、本第２の実施の形態は、歯部３１４の一つ一つが別体で形成される点が、上記第１の実施の形態と異なる。また、本第４の実施の形態は、歯部３１４と円板部３１３との溶接部が径方向で異なる複数の位置で周方向に延びて形成される点が、上記第１の実施の形態と異なる。
【００３８】
図９は、第４の実施の形態におけるスプロケット３１０の一部を拡大した平面図である。
スプロケット３１０は、円板部３１３と、円板部３１３の外周に結合される複数の歯部３１４とを備える。円板部３１３は、軽金属製であり、例えばアルミ合金により構成される。円板部３１３は、歯部３１４が溶接で固定される外周面３１８を備える。外周面３１８は、平面視では、略真円状であり、その面は、軸線Ａの軸方向に略平行に延びる。円板部３１３は、外周面３１８の構成を除き、上記第１の実施の形態の円板部１３と同一に形成されている。
【００３９】
外周面３１８は、外周面３１８から径方向内側に窪む凹部３４０を複数備える。凹部３４０は、外周面３１８の周方向に略等間隔をあけて全周に亘り複数形成されており、各凹部３４０には、歯部３１４が溶接される。
凹部３４０は、外周面３１８の最外周から径方向に一段窪む外側凹部３６０と、外側凹部３６０から径方向内側に一段窪む内側凹部３６１とを備える。
【００４０】
外側凹部３６０は、軸線Ａを中心とする同一の仮想円Ｃ１上に配置されて円弧状に形成された外側底面３６０ａを有する。
内側凹部３６１は、外側凹部３６０の周方向の中央部に形成されており、外側凹部３６０は、内側凹部３６１に分断されるようにしての内側凹部３６１の周方向の両側に位置する。内側凹部３６１は、軸線Ａを中心とする同一の仮想円Ｃ２上に配置されて円弧状に形成された内側底面３６１ａを有する。仮想円Ｃ２の径は、仮想円Ｃ１の径よりも小さく、内側底面３６１ａは、外側底面３６０ａよりも径方向内側に位置する。
また、内側凹部３６１は、外側底面３６０ａと内側底面３６１ａとを繋ぐ一対の側面３６１ｂ，３６１ｂを有する。側面３６１ｂ，３６１ｂは、軸線Ａを通る内側凹部３６１の幅方向の中心線Ｍに対し略平行に延びる。
円板部３１３は、板材をプレス加工で打ち抜いて円板状に形成されている。外周面３１８はプレス加工によって形成される。
【００４１】
歯部３１４は、平面視で略三角形状の歯３５０と、内側凹部３６１に嵌合する嵌合部３５１とを一体に備える。嵌合部３５１は、略三角形状の歯３５０の底辺の中央部から歯３５０とは反対方向に突出している。歯３５０の底辺において嵌合部３５１の両側の部分は、周方向に延びるフランジ状の外側溶接面３５２となっている。外側溶接面３５２は、外側凹部３６０の外側底面３６０ａに沿う円弧状に形成されている。
【００４２】
嵌合部３５１は、内側凹部３６１の内側底面３６１ａに当接する内側溶接面３５３と、内側溶接面３５３と外側溶接面３５２とを径方向に繋ぐ一対の嵌合部側面３５４，３５４とを備える。内側溶接面３５３は、内側凹部３６１の内側底面３６１ａに沿う円弧状に形成されている。嵌合部側面３５４，３５４は、内側凹部３６１の側面３６１ｂ，３６１ｂに対し略平行に形成されており。側面３６１ｂ，３６１ｂに嵌まる。
歯部３１４は、炭素鋼等の鉄系材料により構成されている。歯部３１４は、その一つ一つが、金型によるプレス加工によって打ち抜かれて別体で形成される。
【００４３】
歯部３１４の溶接の際には、まず、円板部３１３の凹部３４０に対し、歯部３１４が嵌め込まれる。これにより、外側溶接面３５２と外側底面３６０ａとが突き当てられた外側突き当て部３２４ａと、内側溶接面３５３と内側底面３６１ａとが突き当てられた内側突き当て部３２４ｂとが形成される。歯部３１４は凹部３４０に嵌合することで、適な位置に位置決めされる。
次いで、レーザー溶接機により、軸線Ａに対し略平行なレーザー光が、一方向から外側突き当て部３２４ａ及び内側突き当て部３２４ｂに入射するように照射される。これにより、外側突き当て部３２４ａ及び内側突き当て部３２４ｂが、レーザー溶接によってそれぞれ異材接合される。
【００４４】
外側突き当て部３２４ａのレーザー溶接の溶接ビード３２５ａ（溶接部）は、外側突き当て部３２４ａに沿ってスプロケット３１０の周方向に延びる。内側突き当て部３２４ｂのレーザー溶接の溶接ビード３２５ｂ（溶接部）は、内側突き当て部３２４ｂに沿ってスプロケット３１０の周方向に延びる。
溶接ビード３２５ａ及び溶接ビード３２５ｂは、仮想円Ｃ１に沿う外側突き当て部３２４ａ上、及び、仮想円Ｃ２に沿う内側突き当て部３２４ｂ上に形成されるため、溶接の際には、レーザー溶接機のトーチを円状に移動させるか、或いは、固定したレーザー溶接機のトーチに対し、スプロケット３１０を軸線Ａを中心に回転すれば良く、レーザー溶接の送りの制御が容易である。
また、溶接ビード３２５ａと溶接ビード３２５ｂとは、円板部３１３の径方向に互いに離間しており、径方向に距離を有して設けられている。このため、溶接ビード３２５ａ，３２５ｂにかかる負荷を分散させて耐荷重性を向上させることができ、溶接ビード３２５ａ，３２５ｂを短くしても十分な結合強度を得ることができる。
【００４５】
以上説明したように、本発明を適用した第４の実施の形態によれば、円板部３１３と歯部３１４との溶接部である溶接ビード３２５ａ及び溶接ビード３２５ｂが、スプロケット３１０と同心且つ互いに異なる半径を有する仮想円Ｃ１上及び仮想円Ｃ２上にそれぞれ形成されるため、レーザー溶接による結合強度を向上できるとともに、レーザー溶接の送り方向を単純化でき、容易に溶接できる。
【００４６】
［第５の実施の形態］
以下、図１０及び図１１を参照して、本発明を適用した第５の実施の形態について説明する。
上記第１の実施の形態では、円板部１３は、軽金属により構成されるものとして説明したが、本第５の実施の形態は、円板部４１３が、中心部に、鉄系材料で構成される内側円板部４７０を備える点等が、上記第１の実施の形態と異なる。
【００４７】
図１０は、第５の実施の形態におけるスプロケット４１０の平面図である。図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ断面図である。
スプロケット４１０は、自動二輪車のエンジンの出力軸に固定される駆動スプロケットである。エンジンの出力は、駆動チェーンを介して後輪の従動スプロケットに伝達される。
スプロケット４１０は、エンジンの出力軸に固定される円板部４１３と、円板部４１３の外周に結合される環状の歯部４１４とを備える。歯部４１４は鉄系材料製であり、歯数が異なる点以外は上記第１の実施の形態の歯部１４と同様に構成されているため、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
【００４８】
円板部４１３は、エンジンの出力軸に嵌合して固定される内側円板部４７０と、内側円板部４７０の外周に結合される円環状の外側円板部４７１（円板部）とを備える。
内側円板部４７０は、エンジンの出力軸に嵌合するスプライン嵌合孔部４７２を中心に備える。内側円板部４７０は、エンジンの出力軸からの力を直接受けるスプライン嵌合孔部４７２を備えるため、強度の高い炭素鋼等の鉄系材料で構成されている。スプロケット４１０の軸線Ｂは、スプライン嵌合孔部４７２の軸線に一致する。
内側円板部４７０は、平面視で略真円状の内側外周面４７０ａを有する。内側外周面４７０ａは、軸線Ｂの軸方向に略平行に延びる。外側円板部４７１は、内側外周面４７０ａに溶接される。
【００４９】
外側円板部４７１は、内側外周面４７０ａに嵌合する内周面４７１ａと、歯部１４の内周面２３に嵌合する外周面４１８とを有する。外側円板部４７１は、径方向の中央部に、板厚方向に窪む平面視で円環状の凹部４７７を備える。凹部４７７は、外側円板部４７１の表裏にそれぞれ形成されている。内周面４７１ａ及び外周面４１８は、軸線Ｂの軸方向に略平行に延びる。
外側円板部４７１は、軽金属製であり、例えばアルミ合金により構成される。また、外側円板部４７１は、板材をプレス加工で打ち抜いて円板状に形成されている。
【００５０】
外側円板部４７１と内側円板部４７０とのレーザー溶接の際、外側円板部４７１は内側円板部４７０に嵌合され、これにより、内周面４７１ａと内側外周面４７０ａとが突き当てられた内側突き当て部４７３が形成される。レーザー溶接機により、軸線Ｂに対し略平行なレーザー光が一方向から内側突き当て部４７３に照射されると、内側突き当て部４７３はレーザー溶接によって異材接合される。内側突き当て部４７３のレーザー溶接の溶接ビード４７４は、周方向に略等間隔をあけて複数形成される。
なお、溶接ビード４７４は、内側突き当て部４７３の全周に亘って連続して形成しても良い。
【００５１】
外側円板部４７１と歯部４１４とのレーザー溶接の際、歯部４１４は外側円板部４７１に嵌合され、これにより、内周面２３と外周面４１８とが突き当てられた外側突き当て部４７５が形成される。レーザー溶接機により、軸線Ｂに対し略平行なレーザー光が一方向から外側突き当て部４７５に照射されると、外側突き当て部４７５はレーザー溶接によって異材接合される。外側突き当て部４７５のレーザー溶接の溶接ビード４７６は、周方向に略等間隔をあけて複数形成される。
なお、溶接ビード４７６は、外側突き当て部４７５の全周に亘って連続して形成しても良い。
【００５２】
本第５の実施の形態によれば、高強度が要求されるスプライン嵌合孔部４７２を備えた円板部４１３は、スプライン嵌合孔部４７２を有する鉄系材料製の内側円板部４７０と、内側円板部４７０の内側外周面４７０ａに結合される軽金属製の外側円板部４７１とを備え、鉄系材料製の歯部４１４は、外側円板部４７１の外周面４１８にレーザー溶接される。このため、スプライン嵌合孔部４７２及び歯部４１４の強度を確保しながら、スプロケット４１０の軽量化を図ることができる。
【００５３】
なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上記第１〜第５の実施の形態では、スプロケット１０，１１０，２１０，３１０，４１０は、レーザー溶接によって異材接合されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、レーザー溶接と同様の特性を備えた電子ビーム溶接によって異材接合されても良い。
また、上記第１〜第５の実施の形態では、円板部１３，１１３，２１３，３１３、外側円板部４７１及び歯部１４，１１４，２１４，３１４，４１４は、プレス加工で打ち抜かれて形成されるものとして説明したが、これに限らず、例えば切削加工や鋳造等の他の加工方法によって形成されても良い。
また、上記第２の実施の形態では、プレス加工のダレ部１１３ａ，１１４ａ側から、レーザー光Ｌが照射されるものとして説明したが、この方法を、上記第１及び第３〜第５の実施の形態に適用しても良い。
また、上記第１〜第５の実施の形態では、スプロケット１０，１１０，２１０，３１０，４１０は、自動二輪車用であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、自転車、三輪車、四輪以上の車輪を有する自動車などの各種車両や、産業機械等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１０，１１０，２１０，３１０，４１０  スプロケット
１３，１１３，２１３，３１３  円板部
１４，１１４，２１４，３１４，４１４  歯部
１８，１１８，２１８，３１８，４１８  外周面
１１３ａ  ダレ部（ダレ）
１１４ａ  ダレ部（ダレ）
２２５  溶接ビード（溶接部）
３２５ａ，３２５ｂ  溶接ビード（溶接部）
４７１  外側円板部（円板部）
Ｃ１  仮想円（同心且つ互いに異なる半径を有する円）
Ｃ２  仮想円（同心且つ互いに異なる半径を有する円）
【図１】
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【図２】
2015140832.tif 000004
【図３】
2015140832.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015140832.tif 000007
【図６】
2015140832.tif 000008
【図７】
2015140832.tif 000009
【図８】
2015140832.tif 000010
【図９】
2015140832.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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