(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス製スプロケットであって、
スプロケットを構成するスプロケット金属板の厚さが、スプロケットに噛み合うチェーンの平行な内プレートの間隔巾よりも薄く、かつスプロケット金属板の外周部が周方向に沿って表裏に交互に突出する波型形状とされ、スプロケット歯部が該波型形状の波の頂部の外端部に形成され、該スプロケット歯部がチェーンに適正に噛み合うように、スプロケット歯部における波型形状の厚さがチェーンの平行な内プレートの間隔巾に整合され、前記スプロケット金属板の中央部に取付用シャフトが嵌入する芯孔が形成され、芯孔と波型形状の間に重量軽減用の軽減孔が形成され、前記取付用シャフトの取付部に対面するスプロケット金属板のボス部に、波型形状の取付部側の頂部を含む面内に位置する凸部面が形成され、少なくともスプロケット歯部が変態点温度以上に加熱された後、緩やかな冷却速度により冷却された、
ことを特徴とするステンレス製スプロケット。
【請求項２】
前記スプロケット歯部の少なくとも１つが、波型形状の波の途中部の外端部に形成された請求項１記載のステンレス製スプロケット。
【請求項３】
前記スプロケット金属板の厚さが、波型形状の厚さに対して４／５〜１／１０に設定された請求項１または２記載のステンレス製スプロケット。
【請求項４】
前記スプロケット金属板全体が、変態点温度以上に加熱された後、緩やかな冷却速度により冷却された請求項１乃至３のいずれかに記載のステンレス製スプロケット。
【請求項５】
前記凸部面の平坦部に、取付部に対するスプロケット固定用のボルト挿通孔が、形成された請求項１乃至４のいずれかに記載のステンレス製スプロケット。
【請求項６】
前記各スプロケット歯部の表裏面の外端側が、チェーンの内プレート間の内方側へテーパー状に傾斜された請求項１乃至５のいずれかに記載のステンレス製スプロケット。
【請求項７】
前記各スプロケット歯部の表裏面の外端側が、チェーンの内プレート間の内方側へ湾曲状に傾斜された請求項１乃至５のいずれかに記載のステンレス製スプロケット。
【請求項８】
前記各スプロケット歯部の表裏面の外端側が、プレス加工によりチェーンの内プレート間の内方側へ傾斜された請求項１乃至７のいずれかに記載のステンレス製スプロケット。
【請求項９】
前記各スプロケット歯部の表裏面の外端側が、切削加工によりチェーンの内プレート間の内方側へ傾斜された請求項１乃至７のいずれかに記載のステンレス製スプロケット。
【請求項１０】
自動二輪車に用いられる請求項１乃至９のいずれかに記載のステンレス製スプロケット。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれかに記載のステンレス製スプロケットが用いられた自動二輪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車に好適な巻掛伝動装置のステンレス製スプロケット及びそれを用いた自動二輪車に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動二輪車や自転車或いは種々の産業機械の動力伝達系において、チェーンとスプロケットとを用いた巻掛伝動装置が広く採用されている。また、チェーン及びスプロケットの形状やサイズに関しては、ＪＩＳ規格のＪＩＳＢ１８０１、ＪＩＳＢ１８０２に夫々規定されている。
【０００３】
前記スプロケットにおいては、素材の使用量を少なくしてその素材コストや製作コストを安価にするためや、自動二輪車等においては、車体重量の軽減や、加速時における応答性などの改善のため、所定の配列で複数の軽減孔が形成され、スプロケットの重量を軽減したものが実用化されている。また、自動二輪車の後輪側に設けられるスプロケットは、外部に露出させることも多く、軽減孔の形状により自動二輪車の外観が大きく左右されるので、軽減孔の形状やサイズに関しても多数の提案がなされている。
【０００４】
特許文献１には、スプロケットの重量を極力軽減するため、スプロケットを構成するスプロケット金属板の厚さが、スプロケットに噛み合うチェーンの平行な内プレートの間隔巾よりも薄く、かつスプロケット金属板の外周部が周方向に沿って表裏に交互に突出する波型形状とされ、スプロケット歯部が該波型形状の波の頂部の外端部に形成され、該スプロケット歯部がチェーンに適正に噛み合うように、スプロケット歯部における波型形状の厚さがチェーンの平行な内プレートの間隔巾に整合されるように構成し、スプロケット金属板の板厚を従来のスプロケットの１／２以下に設定しつつ、チェーンに対してガタ付きがなく円滑に噛合するスプロケットが提案され、実用化されている。
【０００５】
また、屎尿処理や下水道処理に使用される耐磨耗性及び耐疲労強度の高いステンレス製スプロケットとして、高周波誘導子を用いて歯部を変態点温度以上に加熱してから急冷して焼き入れしたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１１０８０６号公報
【特許文献２】特開平２−１３３５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２のステンレス製スプロケットは、加熱、急冷する焼入れ処理が施されているが、特許文献２には、本願発明のステンレス製スプロケットの軽量化手法について記載されていなく、示唆もなかった。具体的には、スプロケットの重量を極力軽減するため、スプロケットを構成するスプロケット金属板の厚さが、スプロケットに噛み合うチェーンの平行な内プレートの間隔巾よりも薄く、かつスプロケット金属板の外周部が周方向に沿って表裏に交互に突出する波型形状とされ、スプロケット歯部が該波型形状の波の頂部の外端部に形成され、該スプロケット歯部がチェーンに適正に噛み合うように、スプロケット歯部における波型形状の厚さがチェーンの平行な内プレートの間隔巾に整合されるように構成し、スプロケット金属板の板厚が従来のスプロケットの１／２以下に設定したスプロケットについては開示も示唆なく記載されていなかった。また、自動二輪車用スプロケットは、コスト競争が厳しくその上、高速走行時の安全上の性能、耐久性が厳しく要求されるものであるので、一般に高炭素鋼板が使用されている。一方、ステンレス鋼板は高価であり、プレス加工に難点があり、実用化されていなかった。
【０００８】
本発明の目的は、軽量で且つ十分な強度剛性を有し、しかも歪みが少なく安価に製作可能なステンレス製スプロケット及びそれを用いた自動二輪車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本出願人は、スプロケットとして、スプロケット金属板の板厚が薄く、スプロケットが軽量化され、かつ焼入れ処理が簡単、合理的にでき、強度剛性が安定的に得られると同時に耐久性に優れ、安価なものが望まれていることを念頭におき、スプロケットのスプロケット歯部を特許文献１記載のように波型形状に形成すれば、スプロケット金属板の薄肉軽量化を図ることができ、高価なステンレスを用いた場合でも、スプロケットの製作コストの上昇を抑えることができるとともに、薄肉のステンレスは容易にプレス加工でき、しかも加熱、急冷による焼入れ処理をすることなく、緩やかな冷却速度で焼入れによって所望の強度剛性が得られ、しかも緩やかに冷却するとスプロケット金属板の変形がなく、歪を惹起しないことを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
本発明に係るステンレス製スプロケットは、スプロケットを構成するスプロケット金属板の厚さが、スプロケットに噛み合うチェーンの平行な内プレートの間隔巾よりも薄く、かつスプロケット金属板の外周部が周方向に沿って表裏に交互に突出する波型形状とされ、スプロケット歯部が該波型形状の波の頂部の外端部に形成され、該スプロケット歯部がチェーンに適正に噛み合うように、スプロケット歯部における波型形状の厚さがチェーンの平行な内プレートの間隔巾に整合され、前記スプロケット金属板の中央部に取付用シャフトが嵌入する芯孔が形成され、芯孔と波型形状の間に重量軽減用の軽減孔が形成され、前記取付用シャフトの取付部に対面するスプロケット金属板のボス部に、波型形状の取付部側の頂部を含む面内に位置する凸部面が形成され、少なくともスプロケット歯部が変態点温度以上に加熱された後、緩やかな冷却速度により冷却されたものである。
【００１１】
このステンレス製スプロケットにおいては、スプロケット金属板がステンレスで構成されているので、スプロケットの少なくともスプロケット歯部を変態点温度以上に加熱した後、緩やかな冷却速度で冷却する熱処理方法を採用でき、スプロケット歯部を該熱処理方法で熱処理しつつ、急冷により焼き入れする場合と比較して、スプロケットの歪みを大幅に少なくできる。また、スプロケット金属板の外周部が、周方向に沿って表裏に交互に突出する波型形状とされ、該波型形状の波の頂部の外端部にスプロケット歯部が形成され、該スプロケット歯部がチェーンに適正に噛み合うように、スプロケット歯部における波型形状の厚さが、チェーンの平行な内プレートの間隔巾に整合されているので、スプロケット歯部は、チェーンの平行な内プレート間においてローラに、ローラの一端側と他端側とが交互に噛み合いながら、スプロケットとチェーンにおいて動力を伝達させてもチェーンの強度に応じたスプロケット金属板の肉厚を薄肉に構成することができ、スプロケットの大幅な軽量化が可能となる。また、波型形状に形成されたスプロケット金属板の外周部により、スプロケット全体の捩じれに対する強度、剛性が高くなって、スプロケットの耐久性や信頼性を向上でき、しかもスプロケットの回転により波型形状部分が空気を切るので、スプロケットの温度上昇が抑制されて、温度上昇による強度低下も効果的に防止できる。更に、スプロケットの使用途中で外面に付着した泥水等は、スプロケットの回転による遠心力でスプロケットとチェーンとの噛合部分へ移動することになるが、波型形状部分の溝に沿って泥水等が外部へ効率的に排出されるので、スプロケットとチェーン間に泥水等が噛み込まれることが防止され、スプロケット及びチェーンの耐久性が向上できる。尚、緩やかな冷却速度とは、１０℃／分以上で５０℃／分以下の冷却速度を意味する。
また、取付用シャフトの取付部に対面するスプロケット金属板のボス部に、波型形状の取付部側の頂部を含む面内に位置する凸部面が形成され、凸部面を取付用シャフトの取付部に重ね合わせてスプロケットを取付部に固定することで、取付用シャフトとスプロケット歯部の軸方向の位置関係を従来のスプロケットと同様に設定できるので、軸方向に位置調整することなく、既存のスプロケットに代えて本発明のステンレス製スプロケットを組み付けることができる。
【００１２】
ここで、前記ステンレス製スプロケットにおけるスプロケット歯部の歯数は、波型形状部分における波のピッチを同一ピッチに設定して、スプロケットの外観を向上できることから偶数歯に構成することが好ましいが、波型形状部分における少なくとも１つの波のピッチを他の波のピッチと異なるように構成し、スプロケット歯部の少なくとも１つを、波型形状の波の途中部の外端部に形成して、奇数歯に構成することもできる。具体的には、波型形状部分における少なくとも１つの波のピッチを他の波のピッチの２倍に設定し、この波型部分に関しては波の途中部の外端部にスプロケット歯部を形成することになる。
【００１３】
前記ステンレス製スプロケット金属板の厚さは、チェーンの強度等に応じて任意に設定可能で、例えば波型形状の厚さに対して４／５〜１／１０に設定できる。尚、波型形状の厚さとは、波型形状における、表面側の波の頂部と、裏面側の波の頂部間における、スプロケットの厚さ方向（軸方向）の間隔を意味する。
【００１４】
前記ステンレス製スプロケットに対する熱処理はスプロケット歯部のみに行うこともできるが、スプロケット金属板全体を変態点温度以上に加熱した後、緩やかな冷却速度により冷却する方法で熱処理をすることも可能であり、特に、スプロケット金属板全体を該方法で熱処理する場合には、スプロケットの反りや歪みをより一層効果的に抑制できる。
【００１７】
チェーンに対するスプロケットの攻撃性を少なくしたり、スプロケットからチェーンが外れることを防止するため、前記各スプロケット歯部の表裏面の外端側がチェーンの内プレート間の内方側へテーパー状に傾斜されたり、前記各スプロケット歯部の表裏面の外端側がチェーンの内プレート間の内方側へ湾曲状に傾斜されたりすることができる。また、スプロケット歯部をテーパー状や湾曲状に傾斜させる具体的な方法としては、前記各スプロケット歯部の表裏面の外端側がプレス加工によりチェーンの内プレート間の内方側へ傾斜されたり、前記各スプロケット歯部の表裏面の外端側が切削加工によりをチェーンの内プレート間の内方側へ傾斜されたりすることができ、基本的にはスプロケット歯部の歯先の肉厚を全く或いは殆ど薄くすることなく、チェーンに円滑に噛み合うように構成することができる。このように構成することによってチェーンラインが精確に張設されていなかった場合や、チェーンラインが緩んで張設された場合や、チェーンが伸長してチェーンラインが緩んだ状態でスプロケットに対してチェーンが巻掛伝動するとき、スプロケットの歯部の先端がチェーンの平行な内プレートの間隔巾に対してスムーズに噛合わなく接触、衝突したり、横ぶれしたりするスプロケットの攻撃性が惹起されることがなくなる。尚、チェーンに対するスプロケットの攻撃性とは、スプロケット歯部とチェーンとの接触部分において、チェーンが偏摩耗したり損傷したり、またチェーンが伸長する現象を意味する。
【００１８】
前記ステンレス製スプロケットは、自転車やゴーカート等にも適用できるが、走行安全性、耐久性及び信頼性、軽量化に対する要求が厳しい、自動二輪車に好適に適用できる。
【００１９】
本発明に係る自動二輪車は、前記ステンレス製スプロケットを用いたものである。自動二輪車においては、エンジンからの駆動力を伝達するためのスプロケット及びチェーンの走行安全性、耐久性、信頼性および軽量化に対する要求が厳しいことから、本発明に係るステンレス製スプロケットが好適に適用できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るステンレス製スプロケットによれば、スプロケット金属板がステンレスで構成され、スプロケットの少なくともスプロケット歯部を変態点温度以上に加熱した後、緩やかに冷却する方法で熱処理しているので、反り、歪みを少なくすることができる。またチェーンの強度に応じてステンレス製スプロケット金属板を薄肉に構成することができ、スプロケットの大幅な軽量化が可能となること、波型形状に形成されたスプロケット金属板の外周部により、スプロケット全体の捩じれに対する強度、剛性が高くなって、スプロケットの耐久性や信頼性を向上することができるとともに、温度上昇による強度低下を効果的に防止できること、およびスプロケットとチェーン間に泥水等が噛み込まれることが防止されて、スプロケット及びチェーンの耐久性を向上できること、更に少なくともスプロケット歯部を前記方法で熱処理することで、スプロケット歯部の強度剛性が向上し、走行安全性、耐久性及び耐磨耗性を向上することができる。また、取付用シャフトの取付部に対面するスプロケット金属板のボス部に、波型形状の取付部側の頂部を含む面内に位置する凸部面が形成され、凸部面を取付用シャフトの取付部に重ね合わせてスプロケットを取付部に固定することで、取付用シャフトとスプロケット歯部の軸方向の位置関係を従来のスプロケットと同様に設定できるので、軸方向に位置調整することなく、既存のスプロケットに代えて本発明のステンレス製スプロケットを組み付けることができる。
【００２１】
また、各スプロケット歯部の表裏面の外端側がチェーンの内プレート間の内方側へテーパー状や湾曲状に傾斜されると、スプロケット歯部の歯先を厚肉に構成しつつ、スプロケット歯部とチェーンとの噛み合い関係を良好に維持できるので、スプロケット歯部の損傷、横ぶれや摩耗を効果的に防止しつつ、スプロケット歯部の弾性変形を抑制して、チェーンの外れを防止できるとともに、チェーンに対するスプロケットの攻撃性を抑制して、チェーンの耐久性が向上できる。
【００２２】
本発明に係るステンレス製スプロケットを用いた自動二輪車によれば、スプロケットとチェーンとからなる動力伝動系として、軽量で且つ走行安全性、耐久性及び信頼性に優れた動力伝動系を備えた自動二輪車を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、自動二輪車１のエンジン２の出力軸３には駆動スプロケット４が設けられ、後輪５には従動スプロケット６が設けられ、両スプロケット４、６にはチェーン７が張設され、エンジン２からの出力は、駆動スプロケット４とチェーン７と従動スプロケット６を経て後輪５に伝達されるように構成されている。本実施の形態では、このような構成の巻掛伝動装置を備えたエンデューロタイプの自動二輪車１の駆動スプロケット４に本発明を適用した場合について説明するが、ロードレーサやモトクロッサタイプの自動二輪車の駆動スプロケットに対しても本発明を同様に適用できる。
【００２４】
チェーン７は、図２、図８に示すように、内外に平行配置される１対の内プレート１０及び１対の外プレート１１と、両内プレート１０の両端部間に配置したローラ１２と、ローラ１２を挿通して内プレート１０と外プレート１１とを回動自在に連結するリンクピン１３とを備え、内プレート１０と外プレート１１とをリンクピン１３で無端ループ状に交互に連結した周知の構成のものである。
【００２５】
従動スプロケット（以下、単にスプロケットと称する。）６は、ＳＵＳ４１０ＤＢやＳＵＳ４２０Ｊ２などのような、焼き入れ処理が可能なステンレス金属板をプレス成形し、次いで切削加工、熱処理して製作したものである。熱処理は、一般的な手法で行うことができ、例えばステンレス金属板をスプロケット形状にプレス、切削加工等により成形した後、このスプロケット金属板を高周波加熱コイルなどにより変態点温度以上に加熱し、その後例えば空冷などにより、１０℃／分以上で５０℃／分以下の緩やかな冷却速度で冷却することになる。このように、変態点温度以上に加熱した後、緩やかな冷却速度で冷却すると、スプロケット６に歪やそりが発生しにくくなり、歪やそりを抑制する手法として製作コストの負担も小さくなるので好適である。前記熱処理は、スプロケット歯部２０のみに施すこともできるし、スプロケット金属板全体に施すこともできる。スプロケット金属板全体に熱処理を施す場合には、熱処理時における歪みを一層少なくできるので好ましい。尚、スプロケット６は、プレス成形以外に鋳造や鍛造等により製作することもできる。
【００２６】
図２〜図８に示すように、ステンレス製スプロケット金属板の厚さＴ１は、スプロケット６に噛み合うチェーン７の平行な内プレート１０の間隔巾Ｔ２よりも薄く設定されている。具体的には、ステンレス製スプロケット金属板の厚さＴ１は、内プレート１０の間隔巾Ｔ２の４／５以上では重量軽減のメリットが十分に得られず、１／１０以下では強度が十分に確保できないので、４／５〜１／１０、好ましくは４／５〜１／５に設定されている。図２〜図８に示すステンレス製スプロケット６では、スプロケット金属板の厚さＴ１を内プレート１０の間隔巾Ｔ２の約１／２に設定したものを開示している。スプロケット金属板の厚さＴ１は、全体にわたって一様な板厚に設定することが、製作コストを低減する上で好ましいが、例えばスプロケット歯部２０の板厚のみが他の部分よりも厚肉になるように構成したものを用いることも可能である。
【００２７】
ステンレス製スプロケット金属板の外周部には、周方向に沿って表裏に交互に突出する波型形状とされた波型部２１が形成され、波型部２１の各波の頂部２２及び頂部２２から隣接する頂部２２に至る傾斜部２３は半径方向に放射状に配置されている。波型部２１の外周部には、頂部２２の外端部が歯先２０ａとなり、傾斜部２３の外端部の途中部が歯底２０ｂとなるように複数のスプロケット歯部２０が形成され、スプロケット歯部２０がチェーン７に適正に噛み合うように、スプロケット歯部２０における波型部２１の厚さＴ３が、チェーン７の平行な内プレート１０の間隔巾Ｔ２よりもやや薄くなって適正なクリアランスが確保されるように整合されている。スプロケット歯部２０の歯数は、図３に示すスプロケット６では４２個に設定したが、エンジン出力等に応じて任意の個数に設定でき、また波型部２１の形成範囲は、図３に示すスプロケット６では、スプロケット６の外端部から中央部側へ向けて半径の約２／５の範囲に形成したが、少なくとも外周部にスプロケット歯部２０を形成可能な範囲であれば任意の範囲に設定できる。
【００２８】
各ステンレス製スプロケット歯部２０の表面２０Ｆ及び裏面２０Ｒは、スプロケット歯部２０を曲げ加工することにより、外端側がチェーン７の内プレート１０間の内方側へ傾斜された、テーパー状又は湾曲状の傾斜面に構成されている。表面側へ突出するスプロケット歯部２０の表面２０Ｆと、裏面側へ突出するスプロケット歯部２０の裏面２０Ｒとは、同じ方向に傾斜したテーパー状又は湾曲状に形成され、各スプロケット歯部２０の厚さが、歯元から歯先２０ａにわたって一様な厚さとなるように傾斜面で構成されている。表裏面２０Ｆ、２０Ｒは、スプロケット歯部２０がチェーン７に対して良好に噛合するように、テーパー状に形成する場合には、スプロケット６の回転中心と直交する方向に対する傾斜角度を、例えば２０°〜３０°に設定することになり、湾曲状に形成する場合には、例えばその曲率半径を１０ｍｍ〜２５ｍｍに設定することになる。また、テーパー状と湾曲状の両者を組み合わせた形状に形成することも可能である。更に、スプロケット歯部２０の半径方向の全長に亙ってテーパー状や湾曲状に形成したり、半径方向の途中部よりも歯先側においてテーパー状や湾曲状に形成することもできる。
【００２９】
スプロケット歯部２０の加工は、別途に行うことも可能であるが、スプロケット金属板に対してスプロケット歯部２０や軽減孔２８を形成するための金型で、スプロケット歯部２０や軽減孔２８と同時にプレス成形することが、作業工程数を少なくする上で好ましい。このようにスプロケット歯部２０に対して曲げ加工を施すと、歯先２０ａにおいても十分な強度剛性が確保され、歯先２０ａの損傷を防止できる。一方それに伴いチェーンの損傷も防止できる。加えて、スプロケット６の表裏への歯先２０ａの弾性変形並びに塑性変形も抑制され、チェーン７とスプロケット６の噛み合わせ不良を防止して、スプロケット歯部２０によりチェーン７が傷つけられるという不具合を防止できるとともに、自動二輪車などにおいてはその走行時における振動で、スプロケット６からのチェーン７が脱落するという不具合も効果的に防止でき、走行安全性が図れる。但し、表面側へ突出するスプロケット歯部２０の表面２０Ｆと、裏面側へ突出するスプロケット歯部２０の裏面２０Ｒとは、傾斜面に加えて切削により面取り形状に形成することも可能である。
【００３０】
自動二輪車１の後輪５におけるホイールのボス部（これが取付用シャフトに相当する）３０には軸孔３１が形成され、軸孔３１には複数のベアリング３２が装着され、後輪５はこれら複数のベアリング３２を挿通する車軸３３に回転自在に支持されている。スプロケット６は後輪５のボス部３０に形成した鍔状の取付部３４にボルト３５で固定され、スプロケット６の中央部には車軸３３が嵌入する芯孔２４が形成され、スプロケット６の芯孔２４と波型部２１間にはスプロケット６の取付部２５が形成され、スプロケット６の取付部２５には表面側突出部２５Ｆと裏面側突出部２５Ｒとが、波型部２１よりも大きなピッチの矩形波状に、周方向に沿って交互に突出形成されている。裏面側突出部２５Ｒの裏面側には正面視略５角形状の平坦な凸部面２６が形成され、この凸部面２６は波型部２１の表面側の頂部２２を含む面内に配置され、裏面側突出部２５Ｒの中央部にはテーパー状の座ぐりを形成したボルト挿通孔２７が形成され、スプロケット６は、芯孔２４をボス部３０の端部に挿入した状態で、ボス部３０の取付部３４に裏面側突出部２５Ｒの凸部面２６を対面的に重ね合わせ、スプロケット６の取付部２５をボス部３０の取付部３４にボルト３５で固定して後輪５に組付けられている。このように、裏面側突出部２５Ｒの凸部面２６を波型部２１の表面側の頂部２２を含む面内に配置しているので、凸部面を後輪５の取付部３４に対面的に重ね合わせてスプロケット６を後輪５に固定することで、通常のスプロケット６と同様に、スプロケット歯部２０の軸方向位置が後輪５に対して適正位置に配置されるように構成されている。なお、スプロケット６の取付部２５の凸部面２６が裏面側突出部２５Ｒに形成された一例を説明したが、凸部面は表裏面突出部２５R、２５Fの表裏面に設けてもよい。
【００３１】
各裏面側突出部２５Ｒの外周部の両端部と各表面側突出部２５Ｆの中央部及び外周部の両端部には、スプロケット６の重量を軽減するための正面視三角形状の軽減孔２８が形成されている。軽減孔２８の形状や個数は任意に設定可能であるが、表面側突出部２５Ｆの側部の内端部又は途中部と、表面側突出部２５Ｆの外周部の中央部とを連結するリブ部２９が形成されるように構成することで、軽減孔２８を極力大きく設定しつつスプロケット６の強度剛性を十分に確保できるように構成されている。スプロケット６の表面又は裏面における軽減孔２８の空隙率は１０〜４０％に設定されている。空隙率が４０％を越える場合には、スプロケット６の強度剛性を十分に確保できず、１０％未満の場合には、軽減孔２８による軽量化の効果が殆ど得られないので、空隙率は１０〜４０％に設定することが好ましい。
【００３２】
次に、前記ステンレス製スプロケット６の作用、効果について説明する。
図８に示すように、スプロケット６に対してチェーン７は、スプロケット歯部２０がローラ１２に対してローラ１２の一端側と他端側とに交互に噛合するように張設されることになる。このため、複数のスプロケット歯部２０がチェーン７に噛合した状態では、スプロケット６のスプロケット歯部２０と内プレート１０間に適正なクリアランスが形成され、スプロケット６とチェーン７との噛合関係は常時適正な状態に維持されることになる。
【００３３】
このように、ステンレス製スプロケット金属板の厚さが通常のスプロケットの厚さの約１／２に設定されても、スプロケット６はチェーン７に対して常時適正に噛み合うので、軽減孔等を設けなくても、スプロケット６の材料使用量、重量を約１／２に設定することが可能となる。また、スプロケット金属板がステンレスで構成されているので、熱処理方法として、スプロケット６のスプロケット歯部２０又はスプロケット６全体を変態点温度以上に加熱した後、緩やかに冷却する方法を採用することで、スプロケット金属板６の歪変形やそりが抑制できる。
【００３４】
更に、ステンレス製スプロケット６の外周部を波形状に形成させることで、スプロケット６全体の捩じれに対する強度、剛性が高められることになる。しかも、スプロケット６に付着した泥水等は、スプロケット６の回転による遠心力により、波型部２１の各波の溝部２１ａに沿って外縁側へ移動して、円滑に外部に排出されるので、泥水等がスプロケット６とチェーン７間に噛み込まれることによる、スプロケット６やチェーン７の損傷等を未然に防止することができる。
【００３５】
更にまた、ステンレス製スプロケット歯部２０の表裏面の外端部がチェーンの内プレート間の内側向けに曲げ加工を施してテーパー状ないし湾曲状に斜め傾斜させているので、チェーンラインが精確に張設されていなかった場合や、チェーンラインが緩んで張設された場合や、チェーンが伸長してチェーンラインが緩んだ状態で巻掛伝動するとき、スプロケットの歯部の先端がチェーンの平行な内プレートの間隔巾に対してスムーズに噛合わなく接触、衝突したり、横ぶれしたりするというスプロケットの攻撃性が惹起されることが少なくなる。また、チェーン７とスプロケット６の噛み合わせ不良を防止して、スプロケット歯部２０がチェーン７に引っ掛かってチェーン７を傷つけるという不具合も防止できるとともに、自動二輪車１においてはその走行時における振動や騒音の原因になったり、スプロケット６からチェーン７が脱落するという不具合も効果的に防止できる。
【００３６】
次に、前記ステンレス製スプロケット６の構成を部分的に変更した他の実施の形態について説明する。尚、前記実施の形態と同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３７】
（１）  ステンレス製スプロケット６の波型部２１では頂部２２を放射状に形成したが図９に示すスプロケット６Ａの波型部２１Ａのように、頂部２２Ａを一方向に湾曲状に形成することもできる。また、頂部２２が半径方向に対して一方向に傾斜状になるように形成することもできる。
【００３８】
（２）  ステンレス製スプロケット６では、一定周期で表裏に交互に突出させて波型部２１を形成しているので、スプロケット６は偶数歯となるが、図１０〜図１２に示すスプロケット６Ｂのように、波型部２１Ｂの少なくとも１つの波における頂部２２間のピッチを他の頂部２２間のピッチＰ１の２倍、つまり１周期分のピッチをあけて頂部２２を形成してもよい。この波においては、頂部２２の外端部にスプロケット歯部２０を形成するとともに、頂部２２間の傾斜部２３Ｂの途中部の外端部にスプロケット歯部２０Ｂを形成し、偶数歯のスプロケットにおいては、傾斜部２３Ｂの個数を偶数に設定し、奇数歯のスプロケットにおいては、傾斜部２３Ｂの個数を奇数に設定することも可能である。但し、傾斜部２３Ｂを複数設ける場合には、スプロケット６Ｂのバランスを良くするため、傾斜部２３Ｂを円周一定間隔おきに設けることが好ましい。
【００３９】
尚、本実施の形態では、自動二輪車１の従動スプロケット６に本発明を適用した場合について説明した、自転車や電動アシスト自転車、ゴーカート、小型自動車など、自動二輪車１以外の各種乗り物や、産業機械に対してもスプロケットを備えたものであれば、本発明を同様に適用することが可能である。
【００４０】
次に、前記ステンレス製スプロケットの性能を評価するために行った評価試験について説明する。
先ず、実施例及び比較例について説明する。
実施例１として、厚さ２．９ｍｍのステンレス製（ＳＵＳ４１０）の金属板をプレス成形して、図３〜図７に示すような外観形状で、チェーンの呼び番号５２０、歯数４２枚、Ｕ歯形のスプロケット形状のスプロケット金属板に成形し、このスプロケット金属板に対して高周波加熱装置によりスプロケット金属板全体を変態点温度以上に加熱してから室温で冷却して、全体に熱処理を施したステンレス製のスプロケットを製作した。
【００４１】
比較例１として、厚さ３．０ｍｍの構造用高炭素鋼製の金属板をプレス成形して、図３〜図７に示すような外観形状（但し、軽減孔は省略）で、チェーンの呼び番号５２０、歯数４２枚、Ｕ歯形のスプロケット形状のスプロケット金属板に成形し、このスプロケット金属板に対して高周波加熱装置によりスプロケット歯部のみを変態点温度以上に加熱してから冷却水で急冷して、スプロケット歯部に焼入れ処理を施してなる高炭素鋼製のスプロケットを製作した。
【００４２】
比較例２として、厚さ５．５ｍｍのアルミニウム合金製の金属板をプレス成形して、チェーンの呼び番号５２０、歯数４２枚、Ｕ歯形で、図３に示すように軽減孔を形成した、アルミニウム合金製のスプロケットを製作した。
【００４３】
次に、実施例１及び比較例１、２を用いて行った横曲げ試験について説明する。
図１３に示すようなアムスラー試験機の専用治具４０に試験を行うスプロケット４１を略水平面内に配置されるようにセットして、ボルト挿通孔４２にボルト４３を挿通させてスプロケット４１を専用治具４０に固定し、歯先より１０ｍｍだけ中央部側を押圧部材４４で下方へ押圧した場合における横曲げ強度を測定した。その結果を表１に示す。尚、表１において、「取付孔ＰＤ（ピッチダイヤメータ）」とは、複数の取付孔の中心を通る円の直径を意味する。
【００４４】
【表１】
0004797647.tif 000002
【００４５】
実施例１は比較例１と比較して０．１ｍｍ薄い金属板を用いて製作しているものの、横曲げ強度の比例限度は比較例１の約４．１倍になっており、軽減孔を形成した場合でも、スプロケットをステンレスで構成することで、横曲げ強度が大幅に改善されることが分かる。また、実施例１は比較例２と比較して、２．６ｍｍ薄い金属板を用いて製作しているものの、横曲げ強度の比例限度が約１．２倍になっており、横曲げ強度が大きいことが分かる。
【００４６】
次に、実施例１及び比較例１、２を用いて行った捩り試験について説明する。
図１４に示すように、先ず、歯先より１５ｍｍ中心側の位置においてスプロケット４１に直径１０ｍｍの取付孔（図示略）を形成し、この取付孔にピン５３を挿入固定した。次に、アムスラー試験機の専用治具５０に、スプロケット４１を略鉛直面内に配置されるようにセットして、ボルト挿通孔にボルト５１を挿通させてスプロケット４１を専用治具５０に回転不能に位置決め固定した。そして、ピン５３の中心がスプロケット４１の芯孔の中心と同一水平面内に位置するように、スプロケット４１の周方向の位置を調整して、アムスラー試験機の押圧部材５２の下端部をピン５３に当接させ、この状態で押圧部材５２を下方へ突き出してスプロケット４１の捩り強度を測定した。その結果を表２に示す。
【００４７】
【表２】
0004797647.tif 000003
【００４８】
実施例１は比較例１と比較して０．１ｍｍ薄い金属板を用いて製作しているものの、捩り強度の比例限度は比較例１の約１．４５倍になっており、軽減孔を形成した場合でも、ステンレスで構成することで、捩り強度が大幅に改善されていることが分かる。また、実施例１は比較例２と比較して、２．６ｍｍ薄い金属板を用いて製作しているものの、捩り強度の比例限度が略同等であり、実用的な強度剛性であることが分かる。
【００４９】
次に、チェーンに対する攻撃性を検証するために行った試験について説明する。
スプロケットとして、前述した実施例１のステンレス製スプロケットを用いた。また、試験機として排気量６００ｃｃ、装備重量１８０ｋｇの自動二輪車に適用することを想定し、模擬レースコースの走行条件（平均速度１７８ｋｍ／ｈ、最高速度２７７ｋｍ／ｈ）、チェーン平均張力４．３ＫＮ、チェーン最高張力６．８ＫＮを１サイクルりとして、走行距離が４．３ｋｍの走行時に加減速を繰返し、２０，０００ｋｍに相当する試験を実施した。大同工業株式会社製のＤＩＤ５２０ＶＭを用い、チェーンとしてチェーンピッチが１５．８７５ｍを用い、ドライブスプロケットとしてサンスター技研（株）製のドライブスプロケット１７Ｔ−＃５２０を採用した。
【００５０】
この試験機にスプロケットをセットして、２０，０００Ｋｍの走行試験を行い、走行試験後におけるスプロケットの各部の寸法を測定し、走行試験前との変化量を求めた。その結果を表３に示す。尚、棒状長さとは、両スプロケットに張設されたチェーンのうちスプロケットに噛合していない上側又は下側のストレート部分の長さを意味し、環状長さとは、両スプロケットの中心間距離を意味する。また、本試験は外部機関に委託して行ったことから、棒状長さ及び環状長さの試験前後における実測値が入手できず、試験前後の比率のみ入手できたのでそれを記載するものとする。
【００５１】
【表３】
0004797647.tif 000004
【００５２】
この走行試験の結果、チェーンに関しては損傷、破損や変形は認められず、また表３から、ローラの摩耗もローラ間の伸びもほとんど認められず、本発明のスプロケットは、スプロケット間に張設したチェーンの棒状長さと環状長さの変化量からみてチェーンに対する攻撃性が少なく、チェーンの耐久性を十分に確保できることが分かる。また、スプロケットに関しては、スプロケット歯部の損傷、破損や変形は認められず、表３から歯底の摩耗に関してもわずかなものであり、スプロケットの耐久性も十分に確保できることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】自動二輪車の側面図
【図２】図１のII-II線断面図
【図３】スプロケットの正面図
【図４】図３のIV-IV線断面図
【図５】スプロケットの要部平面図
【図６】図３のVI-VI線断面図
【図７】図３のVII-VII線断面図
【図８】スプロケットとチェーンとの噛み合い状態の説明図
【図９】他の構成のスプロケットの正面図
【図１０】他の構成のスプロケットの正面図
【図１１】同スプロケットの要部平面図
【図１２】図１０のXII-XII線断面図
【図１３】曲げ試験の説明図
【図１４】捩り試験の説明図
【符号の説明】
【００５４】
１      自動二輪車          ２      エンジン
３      出力軸              ４      駆動スプロケット
５      後輪                ６      従動スプロケット
７      チェーン
１０    内プレート          １１    外プレート
１２    ローラ              １３    リンクピン
２０    スプロケット歯部    ２０ａ  歯先
２０ｂ  歯底                ２０Ｆ  表面
２０Ｒ  裏面                ２１    波型部
２１ａ  溝部                ２２    頂部
２３    傾斜部              ２４    中央取付孔
２５    ボス部              ２５Ｆ  表面側突出部
２５Ｒ  裏面側突出部        ２６    凸部面
２７    ボルト挿通孔        ２８    軽減孔
２９    リブ部
３０    ボス部              ３１    軸孔
３２    ベアリング          ３３    車軸
３４    取付部              ３５    ボルト
６Ａ    スプロケット        ２１Ａ  波型部
２２Ａ  頂部
６Ｂ    スプロケット        ２０Ｂ  スプロケット歯部
２１Ｂ  波型部              ２３Ｂ  傾斜部
４０    専用治具            ４１    スプロケット
４２    ボルト挿通孔        ４３    ボルト
４４    押圧部材
５０    専用治具            ５１    ボルト
５２    押圧部材            ５３    ピン
【図１】
0004797647.tif 000005
【図２】
0004797647.tif 000006
【図３】
0004797647.tif 000007
【図４】
0004797647.tif 000008
【図５】
0004797647.tif 000009
【図６】
0004797647.tif 000010
【図７】
0004797647.tif 000011
【図８】
0004797647.tif 000012
【図９】
0004797647.tif 000013
【図１０】
0004797647.tif 000014
【図１１】
0004797647.tif 000015
【図１２】
0004797647.tif 000016
【図１３】
0004797647.tif 000017
【図１４】
0004797647.tif 000018