11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : B21K 1/ Inventor/es: Shimomura, Mitsuhiko. 74 Agente: Cañadell Isern, Roberto

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1 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : B21K 1/30 B23P 15/14 F16H 55/17 12 TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA T3 86 Número de solicitud europea: Fecha de presentación: Número de publicación de la solicitud: Fecha de publicación de la solicitud: Título: Método para la fabricación de una rueda de cadena con un engranaje de garras. 30 Prioridad: JP Titular/es: O-Oka Corporation 6-18, Fukue 2-chome Shouwa-ku, Nagoya-shi, Aichi-ken, JP 45 Fecha de publicación de la mención BOPI: Inventor/es: Shimomura, Mitsuhiko 45 Fecha de la publicación del folleto de la patente: Agente: Cañadell Isern, Roberto ES T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 1 ES T3 2 DESCRIPCIÓN Método para la fabricación de una rueda de cadena con un engranaje de garras. Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención La invención se refiere a un método para la fabricación de una rueda de cadena con un engranaje de garras que comprende axialmente una rueda de cadena y un engranaje de garras, que se utiliza exclusivamente como rueda de cadena para la transferencia en un vehículo de cuatro ruedas. 2. Descripción del arte relacionado Se conoce la fabricación de una rueda de cadena con un engranaje de garras mediante un método en el cual se forma una matriz que no lleva ningún diente de engranaje, por un procedimiento de forja en caliente, tallando a continuación en la matriz los respectivos perfiles de diente del engranaje de garras y de la rueda de cadena, un método en el cual se forman por separado el engranaje de garras y la rueda de cadena y a continuación se combinan entre sí, o un método en el que la matriz que lleva el perfil de dientes del engranaje de garras se forma por un método de forja en frío tallando a continuación en la matriz el perfil de los dientes de la rueda de cadena. Todos los métodos convencionales utilizan medios de tallado para formar el perfil de los dientes de la rueda de cadena, y por lo tanto tienen una productividad baja, dando lugar a un aumento de coste. Especialmente el método en el que se forman por separado la rueda de cadena y el engranaje de garras para combinarlos entre sí incluye una operación de ensamblado, dando lugar a otro aumento de coste adicional. Además, para utilizar el medio de tallado se adopta el siguiente criterio. Si el diámetro del engranaje de garras es mayor que el de la rueda de cadena, tal como está ilustrado en la Fig. 8, se forma una ranura 3 en un límite entre un engranaje de garras 1 y una rueda de cadena 2, destinada a obtener una salida para una herramienta de corte con el fin de evitar interferencias con la herramienta de corte, con lo cual es necesario aumentar la distancia L entre una parte efectiva M de los dientes de la rueda de cadena 2 y el engranaje de garras 1. Por lo tanto aumenta axialmente el grueso del conjunto de la rueda de cadena con el engranaje de garras. Cuando se utiliza el sistema de forja no es necesario tener en cuenta la salida para la herramienta de corte. Por lo tanto, el sistema de forja es adecuado para formar una rueda de cadena con un engranaje de garras con un espesor axial más reducido. Ahora bien, el sistema de forja exige altas presiones, con lo cual se aplica una carga importante a una matriz, y en consecuencia el sistema de forja no es conveniente para la formación de un perfil de diente de alta precisión. El documento EP-A describe un método para la fabricación de una rueda de cadena con un engranaje de garras integrado, en una sola operación de forja. Se desea por lo tanto una técnica de forja que sea capaz de obtener alta precisión con bajas presiones y un desarrollo de un producto axialmente delgado. Resumen de la invención La invención proporciona un método para la fabricación de una rueda de cadena con un engranaje de garras, que comprende un engranaje de garras y una rueda de cadena coaxial que se forma de modo integral mediante las siguientes operaciones: una primera operación de recalcado mediante un sistema de forja en caliente, formando así una pieza bruta que tenga una forma que comprenda la rueda de cadena y el engranaje de garras; y una segunda operación para incrementar la precisión de los respectivos perfiles de diente del engranaje de garras y de la rueda de cadena, colocando para ello la pieza bruta en un aparato de forja en frío, conformando la pieza bruta mediante el aparato de forja en frío para obtener la pieza final. La invención proporciona además un método para la fabricación de una rueda de cadena con un engranaje de garras, que comprende un engranaje de garras y una rueda de cadena coaxial con un diámetro menor que el diámetro del engranaje de garras, que se forma integralmente mediante las operaciones siguientes: una primera operación de recalcado mediante un procedimiento de forja en caliente, formando así una pieza bruta que tenga una forma que comprenda la rueda de cadena y el engranaje de garras; una segunda operación para aumentar la precisión de los respectivos perfiles de diente del engranaje de garras y de la rueda de cadena, colocando para ello la pieza bruta en un aparato de forja en frío y laminando la pieza bruta mediante el aparato de forja en frío para obtener una pieza secundaria, y una tercera operación para formar con un medio de corte una ranura entallada de profundidad determinada, perpendicular a una dirección axial, en un límite entre el engranaje de garras y la rueda de cadena de la pieza secundaria con el fin de obtener un producto final. Es deseable formar, por lo menos en la segunda operación, una ranura cóncava de forma anular, coaxial en el engranaje de garras de la pieza bruta, en una superficie próxima a la rueda de cadena, pudiendo formarse en la ranura cóncava una parte laminada incompleta producida por el margen para el laminado. Además, en la tercera operación se puede eliminar la parte laminada incompleta cuando se forme la ranura entallada. Además, la distancia entre la rueda de cadena y el engranaje de garras puede ser menor que la salida necesaria para una herramienta de corte que se precise para formar la rueda de cadena mediante un proceso de tallado. Breve descripción de los dibujos La Fig. 1 es una ilustración de cada una de las operaciones para la fabricación de una rueda de cadena con un engranaje de garras conforme a la invención, específicamente un producto que tenga una rueda de cadena con un diámetro mayor que el diámetro del engranaje de garras; La Fig. 2 es una ilustración de diferentes tipos de productos que tengan una rueda de cadena con un diámetro mayor que el diámetro del engranaje de garras, y que varían en la distancia entre el engranaje de garras y la rueda de cadena; La Fig. 3 es una ilustración de cada una de las operaciones de fabricación de la rueda de cadena con el engranaje de garras conforme a la invención, específicamente de un producto que tenga una rueda de cadena con un diámetro menor que el diámetro del engranaje de garras. La Fig. 4 es una ilustración de una tercera operación en la que una parte que no ha sido laminada se recorta cuando se forma una ranura entallada; La Fig. 5 es una ilustración de diferentes tipos de productos con un engranaje de garras de diámetro ma-

3 3 ES T3 4 yor que el diámetro de la rueda de cadena, y que difieren en la distancia entre el engranaje de garras y la rueda de cadena; La Fig. 6 es una ilustración de la tercera operación en la que se elimina totalmente la parte no laminada en una ranura cóncava, mediante la tercera operación. La Fig. 7 es una ilustración del producto en el que el engranaje de garras y la rueda de cadena se solapan coaxialmente; y La Fig. 8 es una ilustración de la necesidad de una salida para una herramienta para utilizar un medio de corte para formar el producto que tenga la rueda de cadena con un diámetro mayor que el diámetro del engranaje de garras. Descripción detallada de las realizaciones preferidas Para describir una rueda de cadena con un engranaje de garras fabricado de acuerdo con la invención se describirá previamente un producto que tenga un engranaje de garras con un diámetro menor que el diámetro de la rueda de cadena, haciendo para ello referencia a los dibujos que se acompañan. La Fig. 1 muestra la forma del trabajo realizado en cada operación. En una primera operación, es decir en una forja en caliente, se conforma un material cilíndrico A formando una pieza primaria B mediante recalcado. Específicamente se recalca una matriz que tiene partes de diámetro grandes y pequeño apiladas una sobre otra, con el fin de formar la pieza primaria C, que es una pieza bruta que lleva un engranaje de garras la y una rueda de cadena 2a en las partes de diámetro pequeño y grande respectivamente. La pieza bruta, es decir la pieza primaria B, no tiene todavía suficientemente las formas detalladas de los respectivos perfiles de diente del engranaje de garras la y de la rueda de cadena 2a, sino que tiene una distribución de volúmenes que simplemente se adapta a la distribución de volúmenes del producto. A continuación, en una segunda operación, es decir forja en frío, se lamina la pieza primaria B para formar una pieza secundaria C cuya precisión aumenta en detalles que incluyen los respectivos perfiles de diente de un engranaje de garras 1 y de una rueda de cadena 2. La pieza secundaria C obtenida de esta manera se considera como el producto. De este modo, en una primera operación se forma la pieza primaria B (la pieza bruta), cuya distribución de volúmenes se ajusta a la distribución de volúmenes del producto. En la segunda operación, la pieza bruta que se había formado en la primera operación se prensa en una matriz, con lo cual se forma la pieza secundaria C, empleando laminación para aumentar la precisión. Por lo tanto este método reduce notablemente la presión que se ha de aplicar a la matriz en comparación con el método en el cual se conforma el material para obtener el producto en una sola operación mediante forja en frío. Por lo tanto los respectivos perfiles de diente del engranaje de garras 1 y de la rueda de cadena 2 se forman con gran precisión a presión reducida. Se considera que el producto formado por este método es de los tipos representados en la Fig. 2: un tipo (a) en el que el engranaje de garras 1 está separado de la rueda de cadena 2 por una distancia equivalente a una salida para una herramienta de corte; un tipo (b) en el que no se obtiene la distancia necesaria para la salida de la herramienta de corte entre el engranaje de garras y la rueda de cadena, un tipo (c) en el que el engranaje de garras está adyacente y en estrecho contacto con la rueda de cadenas; y así puede haber más. Los tipos (a) y (b) anteriores son adecuados para una alternativa al producto formado mediante tallado. Ahora bien, para el producto que tiene un engranaje de garras con un diámetro menor que el diámetro de la rueda de cadena no es absolutamente necesario disponer de la salida para la herramienta en una zona límite entre el engranaje de garras y la rueda de cadena. Por lo tanto el tipo (c) no solamente resulta ventajoso en cuanto a la reducción de tamaño de todo el engranaje de transferencia sino también aumenta notablemente la resistencia del engranaje de garras debido a que la raíz del engranaje de garras y la matriz tienen una estructura continua. A continuación se describirá el producto que tiene una rueda de cadena con un diámetro menor que el diámetro del engranaje de garras. En esta forma, cuando un diente de la rueda de cadena y una superficie lateral del engranaje de garras tienen la estructura continua no se puede acoplar una parte de la malla de una cadena con la superficie lateral de la rueda de cadena. Por lo tanto hay que formar una ranura en el límite entre la rueda de cadena y el engranaje de garras, de manera que se han de obtener a ambos lados de la rueda de cadena espacios en los que puedan penetrar las mallas. Por lo tanto y tal como está representado en la Fig. 3, en la primera operación, es decir la forja en caliente, se conforma el material cilíndrico A para obtener la pieza primaria B mediante recalcado. Específicamente se recalca la matriz que tiene las partes de diámetro grande y pequeño en dos pisos, con el fin de formar la pieza primaria B, que es la pieza bruta que tiene el engranaje de garras la y la rueda de cadena 2a en las partes de diámetro grande y pequeño respectivamente. La pieza bruta, es decir la pieza primaria B, no tiene todavía suficientemente las formas detalladas de los respectivos perfiles de dientes del engranaje de garras la y de la rueda de cadena 2a, pero tiene la distribución de volúmenes simplemente adaptada a la distribución de volúmenes del producto. En la segunda operación, es decir la forja en frío, se lamina la pieza primaria B para formar la pieza secundaria C, cuya precisión se ha incrementado en detalles que incluyen los perfiles de diente. Luego, en una tercera operación, se entalla una ranura 3 en la pieza secundaria C, formando así un producto terminado D. En esta realización se forma una pestaña 4 junto al engranaje de garras, con lo cual se da mayor fuerza al perfil de diente. Una parte no laminada 5 producida en el límite entre la rueda de cadena y el acoplamiento de garras se elimina al entallar la ranura 3 (véase la Fig. 4). De esta manera se incluye intencionadamente en la segunda operación un margen para la laminación, con lo cual se puede reducir la carga que se ha de aplicar a la matriz. En este caso, la parte no laminada que se ha obtenido se recorta mediante ranurado. Un producto de esta clase con una rueda de cadena con un diámetro menor que el diámetro del engranaje de garras también se considera como de los tipos (d) al (f) representados en la Fig. 5: los tipos de la distancia larga y corta entre la rueda de cadena 2 y el engranaje de garras 1. Cualquiera de los tipos se puede utilizar adecuadamente para cualquier producto y se puede utilizar para el producto que no tenga la pestaña 4. Para el producto que tenga una rueda de cadena 3

4 5 ES T3 6 con un diámetro menor que el diámetro del engranaje de garras, tal como está representado en la Fig. 6, se forma un escalón entrante 6 en el engranaje de garras 1, en la superficie próxima a la rueda de cadena (Fig. 6a), y a continuación se forman los dientes de la rueda de cadena 2 de manera que penetren en el escalón rebajado 6. En la tercera operación se recorta la ranura entallada 3 para llegar a la superficie del fondo del escalón rebajado 6, con lo cual se puede obtener un producto terminado (véase la Fig. 6b). De esta manera, en la operación secundaria tal como se ha descrito anteriormente, el perfil de diente de la rueda de cadena y la superficie del fondo del escalón rebajado tienen una estructura continua, y la parte que no ha sido laminada se forma únicamente en el escalón rebajado. En consecuencia, la parte no laminada se recorta completamente al formar la ranura entallada. Para cualquiera de estos productos, el perfil de los dientes del engranaje de garras puede tener conicidad inversa, o el producto se puede aligerar adelgazando la superficie lateral del engranaje de garras. Se emplea un medio de forja mediante el cual se pueda conformar el engranaje de garras en la pared interior de una ranura cóncava formada en la superficie lateral de la matriz. A continuación se describirá esa realización. La rueda de cadena con un engranaje de garras, representada en la Fig. 7 en la que se forma una ranura cóncava anular 7 coaxial en la superficie lateral de la rueda de cadena 2, y donde el engranaje de garras 1 tiene un diámetro menor que el diámetro de la rueda de cadena 2, estando situado en la pared interior de la ranura cóncava 7, de tal manera que el engranaje de garras 1 y la rueda de cadena 2 se solapan axialmente, empleándose para su fabricación las operaciones siguientes. En la primera operación se conforma la pieza bruta que tiene los perfiles de diente incompletos del engranaje de garras y de la rueda de cadena. En la segunda operación se aumenta la precisión. El producto que tiene esa forma es más delgado en comparación con el producto en el que la rueda de cadena y el engranaje de garras están axialmente adyacentes y en estrecho contacto entre sí. De esta manera se puede reducir al mínimo la dimensión del engranaje de transferencia. Al realizar la invención, se adapta previamente la distribución de volúmenes de la pieza bruta a la distribución de volúmenes del producto por medio de una forja en caliente, tendiendo a que haya una deformación grande. En la segunda operación, es decir en la forja en frío se utiliza la laminación eficazmente para incrementar la precisión. De esta manera se puede formar la rueda de cadena de alta precisión con un engranaje de garras con baja presión, pudiendo fabricarse diversos tipos de productos que tengan un diámetro grande o un diámetro pequeño, es decir incluyendo las formas que no se pueden obtener mediante corte. Por lo tanto se puede reducir al mínimo el espesor del producto. En la primera operación la pieza bruta ya está recalcada de tal manera que la distribución de volúmenes de la pieza bruta se pueda adaptar a la distribución de volúmenes del producto. De esta manera en la segunda operación, es decir en una operación de forja en frío, la cantidad de deformación es pequeña y por lo tanto se reduce la carga que se ha de aplicar a la matriz, y en consecuencia se incrementa drásticamente la vida útil de la matriz. Además, dado que tanto en la primera como la segunda operación se emplea un medio de forja, no es necesario tener en cuenta las holguras para la herramienta. De esta manera el engranaje de garras y la rueda de cadena se acercan entre sí con lo cual se puede reducir el espesor axial del producto. La parte no laminada se puede producir en la operación de entrada, y de esta manera la parte no laminada se elimina totalmente al formar la ranura entallada. La parte no laminada se produce en la operación de entrada. Por lo tanto aunque se deje un margen grande para la laminación, la parte no laminada se puede eliminar cuando se forme la ranura entallada. Además se puede reducir la carga aplicada a la matriz

5 7 ES T3 8 REIVINDICACIONES Un método para la fabricación de una ruda de cadena con un engranaje de garras, que comprende un engranaje de garras (1) y una rueda de cadena coaxial (2) que se forma íntegramente mediante las operaciones siguientes: - una primera operación (A-B) de recalcado por un procedimiento de forja en caliente, formando así una pieza bruta (B) que tenga una forma que comprenda la rueda de cadena (2a) y el engranaje de garras (1a); y - una segunda operación (B-C) para aumentar la precisión de los respectivos perfiles de diente del engranaje de garras (1) y de la rueda de cadena (2), colocando la pieza bruta (B) en un aparato de forja en frío y laminando la pieza bruta (B) en el aparato de forja en frío para dar lugar a la pieza final (C). 2. Un método para la fabricación de una rueda de cadena con un engranaje de garras que comprende un engranaje de garras (1) y una rueda de cadena coaxial (2) que tenga un diámetro menor que el diámetro del engranaje de garras (1), y que se forma íntegramente mediante las operaciones siguientes: - una primera operación (A-B) de recalcado mediante un procedimiento de forja en caliente, formando así una pieza bruta (B) que tenga una forma que comprenda la rueda de cadena (2a) y el engranaje de garras (1a); - una segunda operación (B-C) para aumentar la precisión de los respectivos perfiles de diente del engranaje de garras (1) y de la rueda de cadena (2), colocando para ello la pieza bruta (B) en un aparato de forja en frío y laminando la pieza bruta (B) mediante el aparato de forja en frío para obtener una pieza secundaria (C); y - una tercera operación (C-D) para formar mediante un procedimiento de corte una ranura entallada (3) de una profundidad determinada, perpendicular a la dirección axial, en una zona límite entre el engranaje de garras (1) y la rueda de cadena (2) de la pieza secundaria (C), para obtener un producto final (D). 3. El método según la reivindicación 2, donde por lo menos en la segunda operación (B-C) se forma una ranura cóncava anular (3) coaxial en el engranaje de garras (1) de la pieza bruta (B), en una superficie próxima a la rueda de cadena (2), dejando un margen para la laminación en el perfil de los dientes de la rueda de cadena (2), pudiendo formarse en la ranura cóncava (3) una parte laminada incompleta (5) obtenida por el margen para la laminación. 4. El método del proceso según las reivindicaciones 2 ó 3, donde en la tercera operación (C-D) se elimina la parte laminada incompleta (5) al formar la ranura entallada (3). 5. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la distancia entre la rueda de cadena (2) y el engranaje de garras (1) es menor que la salida necesaria para una herramienta de corte para formar la rueda de cadena (2) mediante un procedimiento de tallado

6 6 ES T3

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