(57)【要約】      （修正有）【課題】リンクプレートがそのピン孔に通されたピンにより縦横に連結されてなるリンクチェーンに、連結されてなるリンクチェーンにおいて、前期ピンの端よりリンクプレートが抜け落ちることを防止するための金属製突起および突起の形成方法を提供すること。【解決手段】金属部材１０上の突起１２を形成すべき箇所に金属粉末を注ぎ、金属粉末にレーザ光線２０を照射し、金属粉末が溶融した肉盛り体により金属製突起を形成する。この際レーザ光線の照射を間歇的に行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属部材上に金属粉末がレーザ光線の照射により溶融された肉盛り体により形成された突起にして、前記金属粉末にレーザ光線が間歇的に照射されることにより形成されていることを特徴とする金属製突起。
【請求項２】
前記肉盛り体は前記レーザ光線の間歇的照射に於ける各回の照射により溶融された塊状部を層状に積層した層状組織を有し、前記塊状部の積層数に応じた高さを有していることを特徴とする請求項１に記載の金属製突起。
【請求項３】
前記突起は複数のリンクプレートがそのピン孔に通されたピンにより縦横に連結されてなるリンクチェーンに於いて前記ピンの端より前記リンクプレートが抜け落ちることを阻止するために前記ピンの端部に設けられた突起であることを特徴とする請求項１または２に記載の金属製突起。
【請求項４】
金属部材上の突起を形成すべき箇所に金属粉末を注ぎ、該金属粉末にレーザ光線を照射し、該金属粉末が溶融した肉盛り体により金属製突起を形成する方法にして、前記金属粉末に対する前記レーザ光線の照射が間歇的に行われることを特徴とする方法。
【請求項５】
前記金属粉末は前記肉盛り体を形成する箇所に連続的に注がれ、前記レーザ光線の間歇的照射に於ける各回の照射により溶融された塊状部は層状に積層され、前記塊状部の積層数により前記肉盛り体の高さが定められることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記突起を形成すべき箇所への前記金属粉末の注ぎは前記レーザ光線の周りから環状に行なわれることを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記突起は複数のリンクプレートがそのピン孔に通されたピンにより縦横に連結されてなるリンクチェーンに於いて前記ピンの端より前記リンクプレートが抜け落ちることを阻止するために前記ピンの端部に設けられることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属部材上に形成された金属製突起、およびその形成方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
金属部材上に溶融した金属を盛り付けて肉盛り部を形成することは古くから行われているが、レーザ技術の発達に伴って、金属部材上の肉盛り部を形成すべき箇所に金属粉末を注ぎ、金属粉末にレーザ光線を照射し、金属粉末を溶融させて肉盛り部を形成することが行われるようになってきている。かかる金属粉末のレーザ加熱により金属の肉盛り部を形成することは、例えば下記の特許文献１および２にエンジンのバルブシートをバルブ本体とは異なる金属により形成する技術として示されている。一方、複数のリンクプレートがそのピン孔に通されたピンにより縦横に連結されてなるリンクチェーンに於いて、ピンの端よりリンクプレートが抜け落ちることを阻止するために、ピンの端部に抵抗溶接、摩擦溶接、または超音波溶接により突起を固定することが下記の特許文献３に記載されている。
【特許文献１】特開平３-４１２７２号公報
【特許文献２】特開平５-５５９３号公報
【特許文献３】特開２００１-３００６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１または２に於ける如く、バルブシートを肉盛り金属により形成する場合には、バルブシートは緩やかな山形の断面をなしているので、バルブシートを形成すべき部分に金属粉末を注ぎつつそこにレーザ光線を照射することにより、所望の断面形状の肉盛り部を形成することにさしたる困難はないと思われる。しかし、本発明がその主たる適用対象として意図する、リンクチェーンに於けるリンクプレート抜け落ち防止用突起の如く、側面がストッパとして作動するような、隆起度が比較的急峻な突起を、金属粉末を注ぎつつレーザ光線を照射する手法にて形成しようとすると、溶融金属の塊は高さを増す前に横方向に流れてしまうことから、それは極めて困難である。
【０００４】
一方、上記特許文献３に於ける如く、予め柱状に形成された金属片を抵抗溶接、摩擦溶接、または超音波溶接により金属部材上に固定する方法では、強固な固定を得ることが困難であり、またリンクチェーンに於けるリンクプレート抜け落ち防止用突起の場合の如く、必要とされる突起の高さが２通りまたはそれ以上に異なるときには、それぞれの突起の高さに合わせて抵抗溶接、摩擦溶接、または超音波溶接のための装置に個別の寸法設定が必要とされるという不便がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に対処し、金属部材上の突起を形成すべき箇所に金属粉末を注ぎ、該金属粉末にレーザ光線を照射し、該金属粉末が溶融した肉盛り体により金属製突起を形成する手法によっても、側面がストッパとして作動し得るよう隆起度が急峻な突起を形成することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するものとして、本発明は、金属部材上に金属粉末がレーザ光線の照射により溶融された肉盛り体により形成された突起にして、前記金属粉末にレーザ光線が間歇的に照射されることにより形成されていることを特徴とする金属製突起、および金属部材上の突起を形成すべき箇所に金属粉末を注ぎ、該金属粉末にレーザ光線を照射し、該金属粉末が溶融した肉盛り体により金属製突起を形成する方法にして、前記金属粉末に対する前記レーザ光線の照射が間歇的に行われることを特徴とする方法を提案するものである。
【０００７】
前記肉盛り体は前記レーザ光線の間歇的照射に於ける各回の照射により溶融された塊状部を層状に積層した層状組織を有し、前記塊状部の積層数に応じた高さを有していてよい。この場合、前記金属粉末は前記肉盛り体を形成する箇所に連続的に注がれてよく、また前記突起を形成すべき箇所への前記金属粉末の注ぎは前記レーザ光線の周りから環状に行なわれてよく、前記塊状部の積層数により前記肉盛り体の高さが定められてよい。
【０００８】
前記突起は複数のリンクプレートがそのピン孔に通されたピンにより縦横に連結されてなるリンクチェーンに於いて前記ピンの端より前記リンクプレートが抜け落ちることを阻止するために前記ピンの端部に設けられた突起であってよい。
【発明の効果】
【０００９】
上記の如く、金属部材上に金属粉末がレーザ光線の照射により溶融された肉盛り体により形成された突起を形成するに当って、金属粉末に対するレーザ光線の照射が間歇的に行われれば、レーザ光線の間歇照射の各１回に於ける照射時間を適当に調節することにより、各１回の照射により金属粉末に投与される熱量を適当に設定し、各１回の照射により溶融状態となる金属塊の大きさを適当に設定することができると同時に、間歇照射の間の照射休止時間の長さを適当に調節することにより、各１回の照射により溶融された金属塊の流動が冷却により収まって得られる金属塊の形状を適当に設定することができ、これらの各回の照射時間と休止時間の選定により、金属部材上に注がれた金属粉末より所望の大きさの平断面を有する柱状の肉盛り体を形成することができる。
【００１０】
上記の通り、レーザ光線の間歇照射によれば、各回の照射とそれに続く各回の休止毎に一塊の金属が積み上げられていくので、形成される肉盛り体を各回の照射により溶融された金属塊が層状に積層された層状組織とすることができ、その高さを金属塊の積層数に応じた高さとすることができる。
【００１１】
レーザ光線は間歇照射されても、金属粉末は肉盛り体を形成する箇所に連続的に注がれてよいので、金属粉末を注ぐための装置は簡単であってよい。突起を形成すべき箇所への金属粉末の注ぎがレーザ光線の周りから環状に行なわれれば、肉盛り体を柱状に形成することが容易となる。
【００１２】
複数のリンクプレートがそのピン孔に通されたピンにより縦横に連結されてなるリンクチェーンに於いては、ピンの端よりリンクプレートが抜け落ちることを阻止するためにピンの端部に突起を設けることが行われているが、かかる突起を、抵抗溶接、摩擦溶接、または超音波溶接により金属片を取り付けることにより形成するときには種々の不便や困難が伴うところ、これを本発明により金属粉末の肉盛りにより形成すれば、リンクプレートの抜け落ちを阻止する手段として好適な柱状の突起を、高い強度を有し且つ製品の仕上がりにばらつきのない形に於いて、しかも任意に高さを変えつつ、形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
添付の図１は、本発明の方法により、リンクプレートの如き金属部材１０上の所定箇所に金属粉末の溶融肉盛りにより柱状の突起１２を形成しつつある状態を示す概略図である。１４は公知のレーザ技術により作られたレーザ光線照射装置のレーザ光線照射ヘッドに金属粉末噴射ノズルを組み込んだ装置であり、矢視面２−２による矢視景を幾分拡大して解図的に示す図２に示されている如く、レーザ光線発射ポート１６の周りに円環状の金属粉末噴射ポート１８が設けられたものである。レーザ光線発射ポート１６からは、ほぼ一様な円形断面を呈するように収束されたレーザ光線２０が発射され、その周りの円環状金属粉末噴射ポート１８からは金属粉末が先細の円錐筒状流２２として噴射されるようになっている。
【００１４】
レーザ光線発射ポート１６からのレーザ照射は図３のグラフに示されている如く間歇的に行われる。この場合、間歇的照射に於けるレーザ照射時間と休止時間とは、形成されるべき突起の寸法、それを構成する肉盛り層の数、肉盛り材料の仕様、レーザ光線のエネルギ密度等に応じて適宜設定されればよい。
【００１５】
図４は、上記の要領にてリンクプレート抜止め用突起がピンの端部に形成されたリンクチェーンの一例を示す部分側面図である。図示の如く、リンクチェーンは、図にて一番手前にあってその全体が見えているリンクプレート２４の如き長円状の環状板であるリンクプレートの多数が、そのピン孔２６の両端部に一対をなす２種類のピン２８および３０を通されることにより、縦横に連結された構造を有している。ピン２８および３０の各々の端部には、図示の如き位置に図示の如きリンクプレート抜止め用突起３２および３４が図１〜３を参照して上に説明した要領により設けられている。この場合、ピン２８の断面形状およびそれに関連するピン孔２６の形状と、ピン３０の断面形状およびそれに関連するピン孔２６の形状とが異なる設計になっていることから、リンクチェーンが図には示されていないプーリの周りを回るとき、突起３２および３４のそれぞれが設けられている位置でピンとリンクプレートのピン孔の内縁の間に生ずる間隙の大きさが異なり、そのためリンクプレートの抜止めを確実に阻止するに要する突起の高さが、突起３２と３４とでは異なっており、図示の例では、突起３４の方が突起３２より高くされている。
【００１６】
しかし、このように突起３２と３４とで必要な高さが異なっていても、本発明によれば、上記の要領にてレーザ光線を間歇的に照射する回数を変えるだけで、形成される突起の高さは容易に変えられる。
【００１７】
図５は同じく上記の如きレーザ光線間歇照射による肉盛りによってリンクプレート抜止め用突起がピンの端部に形成されたベルト式無段変速機の無端チェーンベルトの他の一例を示す一部断面による平面図であり、また図６は図５に示すチェーンベルトの一部の側面図である。
【００１８】
これらの図に於いて、１１０a、１１０b、１１０c、１１０d、１１０e、１１０f、１１０g、１１０h、１１０i等はいずれも互いに同形のリンクプレートであり、図５に現れている如く縦横に並んで配列されており、それぞれの縦方向両端部に設けられた２つのピン孔１１２ar、１１２bf、１１２br、１１２cf、１１２cr、１１２df、１１２dr、１１２ef等（但し、図示の実施の形態では各リンクプレートの２つのピン孔、例えばリンクプレート１１０cのピン孔１１２cfと１１２crとは、連続した１つの長孔の両端部によって与えられている）に貫通されたピン１１４a、１１４b、１１４c、１１４d等により互いに縦横に連結されている。ピン１１４a、１１４b、１１４c、１１４d等はいずれも一対の円弧状のピン半体１１６af、１１６ar、１１６bf、１１６br、１１６cf、１１６cr、１１６df、１１６dr等よりなっており、これらのピン半体は各々の横断面輪郭が概略円弧状の外側面１１８af、１１８ar、１１８bf、１１８br、１１８cf、１１８cr、１１８df、１１８dr等にて対応するピン孔１１２bf、１１２ar、１１２cf、１１２br、１１２df、１１２cr、１１２ef 、１１２dr等に係合して該ピン孔内に保持されつつ、各々の横断面輪郭が概略円弧状の内側面１２０af、１２０ar、１２０bf、１２０br、１２０cf、１２０cr、１２０df、１２０dr等にて互いに転動係合し合うようになっている。
【００１９】
ピン半体１１６af、１１６ar〜１１６hf、１１６hr等には、それぞれの両端部の最外リンクプレートを受ける部分にそれぞれ最外リンクプレートに外側から寄り添う位置にリンクプレート抜止め用突起１２２afｐ、１２２afｑ、１２２arｐ、１２２arｑ、１２２bfｐ、１２２bfｑ、１２２brｐ、１２２brｑ、１２２cfｐ、１２２cfｑ、１２２crｐ、１２２crｑ、１２２dfｐ、１２２dfｑ、１２２drｐ、１２２drｑ、１２２efｐ、１２２efｑ、１２２erｐ、１２２erｑ、１２２ffｐ、１２２ffｑ、１２２frｐ、１２２frｑ、１２２gfｐ、１２２gfｑ、１２２grｐ、１２２grｑ、１２２hfｐ、１２２hfｑ、１２２hrｐ、１２２hrｑ等が上記の要領にて設けられ、各ピンからのリンクプレートの抜け落ちを阻止している。
【００２０】
尚、この場合、チェーンベルトは、ピンがプーリ上に周期的に着座することによる共振作用に起因する騒音を低減すべく、リンクプレートが全て同一形状のものであっても隣接するピンがプーリ上に着座する実効ピッチを異ならせる工夫がなされている。即ち、チェーンベルトの図示の部分では、ピン１１４bと１１４cを除く１１４a、１１４d、１１４e、１１４f、１１４g、１１４hにて一対のピン半体の一方が短くされており、ピン１１４aとピン１１４bとについてみると、隣接する２つのピンの互いに向かいあった２つのピン半体は短くされたピン半体１１６arと短くされていないピン半体１１６bfであり、これによって隣接する２つのピンの間のピッチは中間のピッチＰmedとなっている。また、ピン１１４bと１１４cとについてみると、隣接する２つのピンの互いに向かいあった２つのピン半体はいずれも短くされていないピン半体１１６brと１１６cfであり、これによって隣接する２つのピンの間のピッチは最小ピッチＰminとなっている。ピン１１４cと１１４dとについてみると、隣接する２つのピンの互いに向かいあった２つのピン半体はいずれも短くされていないピン半体１１６ｃrと１１６ｄfであり、隣接する２つのピンの間のピッチは最小のピッチＰminとなっている。
【００２１】
更に、ピン１１４eと１１４fとについてみると、隣接する２つのピンの互いに向かいあった２つのピン半体は短くされていないピン半体１１６erと短くされたピン半体１１６ffであり、隣接する２つのピンの間のピッチは中間のピッチＰmedとなっている。ピン１１４fと１１４gとについてみると、隣接する２つのピンの互いに向かいあった２つのピン半体は短くされていないピン半体１１６frと１１６gfであり、隣接する２つのピンの間のピッチは最小ピッチＰminとなっている。そして、ピン１１４gと１１４hとについてみると、隣接する２つのピンの互いに向かいあった２つのピン半体はいずれも短くされたピン半体１１６grと１１６hfであり、このときには隣接する２つのピンの間のピッチは最大ピッチＰmaxとなっている。
【００２２】
こうしてリンクプレートがすべて同一の形状のものとされても、一対のピン半体の組合せよりなるピンの少なくとも一部について、一対のピン半体の一方が他方より短くされ、一般に円錐状に形成されるベルト係合面を呈する図には示されていない一対のプーリ半体間に掛け渡されたとき、長さの異なる一対のピン半体の組合せに於いては長い方のピン半体のみがベルト係合面に両端にて当接することにより、ベルト係合面に対するピン半体の当接ピッチはＰmin、Ｐmax、Ｐmedの如く３種類の間で変化することができ、これら３つの異なるピッチのうち少なくともいずれか２つが不規則に配列されれば、チェーンベルトの作動時の共振は回避され、少なくとも共振による騒音レベルの上昇のないチェーンベルトが得られる。尚、ピッチの種類が２種類とされるときには、それらは相対的に長短の関係となり、例えば、長短長長短長短短の如く、不規則配列が可能である。
【００２３】
以上に於いては本発明をいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の方法により、リンクプレートの如き金属部材上の所定箇所に金属粉末の溶融肉盛りにより柱状の突起を形成しつつある状態を示す概略図。
【図２】図１に於ける矢視面２−２による矢視景を幾分拡大して解図的に示す図。
【図３】レーザ照射が間歇的に行われる要領を示すグラフ。
【図４】本発明によりリンクプレート抜止め用突起がピンの端部に形成されたリンクチェーンの一例を示す部分側面図。
【図５】本発明によりリンクプレート抜止め用突起がピンの端部に形成されたリンクチェーンの他の一例を示す一部断面による部分平面図。
【図６】図５に示すチェーンベルトの一部の側面図。
【符号の説明】
【００２５】
１０…金属部材、１２…突起、１４…レーザ光線照射ヘッド、１６…レーザ光線発射ポート、１８…金属粉末噴射ポート、２０…レーザ光線、２２…金属粉末の先細円錐筒状流、２４…リンクプレート、２６…ピン孔、２８，３０…ピン、３２，３４…リンクプレート抜止め用突起、１１０a〜１１０i…リンク、１１２ar〜１１２ef…ピン孔、１１４a〜１１４h…ピン、１１６af〜１１６hr…ピン半体、１１８af〜１１８dr…ピン半体の外側面、１２０af〜1２０dr…ピン半体の内側面、１２２afｐ〜１２２hrｑ…リンクプレート抜止め用突起
【図１】
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【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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