JP2003342636A

JP2003342636A - 履帯ブッシュとその製造方法

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Publication number: JP2003342636A
Application number: JP2002150469A
Authority: JP
Inventors: Takemori Takayama; 武盛高山; Masayuki Oishi; 真之大石
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2003-12-03
Anticipated expiration: 2022-05-24
Also published as: KR101006138B1; KR100995848B1; KR20100019549A; KR100971448B1; CN100513595C; CN1982486A; KR20100019547A; CN1982485A; CN1459399A; JP4311912B2; CN1978677A; CN1978676A; KR20030091023A; CN100510119C; CN100513596C; KR100963595B1; KR20100019546A; KR100963596B1; CN1982485B; KR20100019548A

Abstract

(57)【要約】【課題】オイル封入履帯としてのオイル封入性の確
保、衝撃的な過酷な負荷に対する優れた靭性の確保、耐
摩耗性および摩耗寿命の改善を図り、かつより安価な製
造方法を提供する。【解決手段】全体加熱された履帯ブッシュ５の外周面
もしくは内周面の一方からの冷却を先行した後に、全周
面を冷却することや、先行冷却中にその反対面からの高
周波加熱を実施することなどの手段によって、外周面硬
化層２、端面焼入れ硬化層４および内周面に焼戻しマル
テンサイト硬化層６が形成され、外周面硬化層２と内周
面焼戻しマルテンサイト硬化層６との間に形成される軟
質層１がフェライト、パーライト、ベイナイト、マルテ
ンサイトおよび焼戻しマルテンサイト組織の１種以上か
らなり、この軟質層が端面部内周面に繋がっている構成
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械などに使
用される履帯ブッシュおよびその製造方法に関するもの
であり、より詳しくは耐摩耗性、耐衝撃疲労性に優れた
オイル封入式履帯ブッシュとそれをより低コストで生産
する製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、建設機械の履帯５１は図２６に示
されるような各部品群で構成されており、とりわけ履帯
ブッシュ５２は、終減速装置からの回転運動を伝えるス
プロケットティースと噛み合い、履帯５１を回転させる
機能を持つことから、外周面においては耐摩耗性が要求
されるとともに、これに加わる負荷に耐えるために、内
周面において強度と靭性とが要求される。

【０００３】また、ブルドーザのように高速で走る履帯
では、履帯ピン５３と履帯ブッシュ５２との焼付きを防
止するために、これらの隙間に潤滑油を介在させたオイ
ル封入履帯が使われており、この場合には、スプロケッ
トと直接接触する外周面の耐摩耗性だけでなく、図２７
に示されるように、履帯ブッシュの両端部平坦面（シー
ル平坦部）６１とダストシール６２で潤滑油をシールす
る必要から、少なくともブッシュ端面のシール平坦部６
１でのダストシール６２当たり位置の範囲（外周面から
肉厚の約１／２までが摩耗後の当たり位置）が焼入れに
よって十分に硬化されていることが必要である。

【０００４】これらの必要特性を満足させるために、従
来、この履帯ブッシュの製造に際しては、次に示される
ような方法が実施されている。肌焼鋼に浸炭処理を施して、内外周面およびその両端
面部に高硬度なマルテンサイトを形成し、耐摩耗性と強
度およびオイルシール性を確保するようにしたもの（例
えば特公昭５２−３４８０６号公報参照）。焼入れ性向上元素を含有する炭素鋼を履帯ブッシュに
成形加工し、全体を焼入れした後更にその履帯ブッシュ
の内周面のみを誘導加熱により焼入れすることによっ
て、その外周面、端面および内周面に焼入れ硬化層を形
成させ、それらの焼き入れ硬化層の間に高靭性な焼入れ
焼戻し軟化層を形成し、その軟化層が履帯ブッシュ両端
面近傍の内周面につながるようにする履帯ブッシュの製
造方法が特公平３−６９９６９号公報に開示されてい
る。また、特開２００１−９８３２６号公報において
も、履帯ブッシュの肉厚全体を焼入れ硬化し、その内周
面のみから誘導焼入れを施し、肉厚中心部に形成される
焼入れ焼戻し軟化層がその両端面の近傍の内周面につな
がって形成する履帯ブッシュの製造方法を開示してい
る。さらに、履帯ブッシュの内周面用冷却媒体と外周面用
冷却媒体を仕切り治具で分離できる焼入れ装置を使っ
て、中炭素鋼のブッシュ素材を一旦焼入れ処理が可能な
温度以上に高周波加熱し、内周面を先行冷却した所定時
間後に外周面からの冷却を始めるか、もしくは高周波加
熱によって外周面を加熱しながら内周面冷却を行い、所
定時間後に外周面加熱を止めて、外周面冷却を行うこと
の一連の焼入れ操作によって、履帯ブッシュの外周面お
よび内周面から肉厚中心部に向かって焼入れ硬化層を形
成して、各両焼入れ硬化層間に軟質な未焼入れ層を残す
ようなＵ字型のスムーズな硬度分布をもち、さらに、外
周面部からの硬化層深さを内周面からの硬化層深さに比
べてより深く形成し、かつ、仕切り治具の工夫によって
端面部を端面幅の１／２以上に硬化した耐摩耗性に優れ
たオイル封入式履帯ブッシュとその安価な製造方法が、
特開平１１−６１２６４号公報および特開平１１−２３
６６１９号公報に開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
の浸炭法で作られる履帯ブッシュは、その端面部も均一
に浸炭硬化されるのでオイル封入用ブッシュとしての両
端面部の耐摩耗性は良いが、外周円筒面での耐摩耗性を
高めるために浸炭硬化層を深くする必要があるため、浸
炭時間を長くかかるとともに、浸炭ガスの大量使用等に
よるコスト面での問題がある。例えばブッシュの肉厚が
厚くなる大型履帯ブッシュでは、強度、耐摩耗性の観点
から必要硬化層深さがより深くなるため、生産性の低下
とコストの高騰とが問題になる。さらに、内外周表面に
おいては浸炭加熱時間が長時間に及ぶために粒界酸化層
や不完全焼入れ層が数十μｍ厚さで形成されることにな
り、疲労強度や耐衝撃特性が劣化しやすくなる問題があ
る。

【０００６】一方、前記の高周波焼入れ法では、の
浸炭法に比べてコスト的な改善がなされているが、一旦
全体硬化した履帯ブッシュの内周面を再焼入れする必要
があるために、焼割れの発生など十分な品質上の管理に
問題があるとともに、小径な履帯ブッシュの内周面を高
周波焼戻しすることの困難性や、移動高周波焼入れなど
生産性の低さおよび二度以上の熱処理工程を必要とする
ことからコスト的に安価にできない問題がある。

【０００７】また、前記の高周波焼入れ法では、特公
昭６３−１６３１４号公報、特開平５−７８７４５号公
報に開示されているように、内周面からの誘導加熱によ
って外周面焼入れ硬化層がより中心部付近で焼き戻さ
れ、外周面焼入れ硬化層硬さが中心部に向かって軟化し
易く、外周面の耐摩耗性を十分に改善できない問題があ
る。

【０００８】さらに、特開平６−２４７３５１号公報、
特開平１０−６８０２３号公報においては、履帯ブッシ
ュの外周面および内周面の両方から、履帯ブッシュを移
動させる移動式高周波焼入れを同時に実施し、少なくと
もスプロケットと噛み合う部位の内周面への高周波焼入
れを実施せずに、履帯ブッシュの強度を高めた履帯ブッ
シュとその製造方法が開示されているが、前記と同様
に、小径な履帯ブッシュ内径熱処理が困難であること、
生産性の低い移動高周波焼入れであること、二つの高周
波加熱用電源を必要として設備投資が高いこと、内周面
未焼き入れ層がＨＲＣ３５未満のフェライトおよびパー
ライト組織であるために強靭性が十分でない、さらに、
全般的に薄肉な履帯ブッシュを内、外周面からの同時冷
却を実施することから、スルーハード化されやすく、そ
れを避けるためには外周面焼入れ硬化層深さが浅くなる
ために、履帯ブッシュの耐摩耗寿命が十分でない等の問
題がある。

【０００９】また、前記の高周波焼入れ方法において
は、より薄肉で、小型のオイル封入履帯ブッシュ端面部
での焼入れ部分のムラや硬化層の抜けが完全に避けられ
ず、最終検査工程が必要になるという問題がある。

【００１０】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、安価な高周波焼入れ技術をベースにして、
オイル封入履帯としてのオイル封入性の確保、衝撃的な
過酷な負荷に対する優れた靭性の確保、耐摩耗性および
摩耗寿命の改善を図るとともに、前記〜の方法に対
してより安価な製造方法を提供することを主たる目的と
するものである。

【００１１】また、本発明では、建機の大型化と高負荷
化にともなって問題となる履帯ブッシュと回転、揺動摺
動する履帯ピンとの耐焼き付き性および履帯リンクから
の抜けを防止する方法についても改善することを目的と
するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段および作用・効果】例え
ば、小径な中小型ブルドーザ用のオイル封入式履帯ブッ
シュにおいては、肉薄で、端面部は履帯リンクへの圧入
のための端面加工が施され、内周面側においては履帯ピ
ンとのたわみによる局部当たりを避けるための面取り加
工が施されていることから、端面部の平行面は極めて幅
狭になっている。このため、端面シール部硬化層を確実
に確保するため、および、履帯リンクへ履帯ブッシュを
圧入する際のかじりによる圧入不良を防止するに、外周
面圧入端面加工部を確実に硬化させることが必要であ
る。またさらに、その履帯ブッシュとしての強度、靭性
および耐摩耗性を確保するために、少なくとも、その外
周面にはＨＲＣ５０以上の硬質な焼入れ硬化層が形成さ
れ、その肉厚内部においてＨＲＣ４５以下の軟質層を形
成させることにとって、熱処理時の焼き割れを防止でき
るが必要である。

【００１３】そこで、第１発明による履帯ブッシュは、
少なくとも炭素が０．３５〜１．２重量％の範囲で含有
される炭素鋼および／または低合金鋼を素材として、一
度の全体加熱とそれに続く冷却作業によって外周面、端
面および内周面に焼入れ硬化層を形成するとともに、そ
れら焼入れ硬化層の中間にフェライト、パーライトおよ
びベイナイトのうちの１種以上またはそれらの組織中に
粒状セメンタイトが分散されてなる組織の軟質な未焼入
れ層を形成するようにしたものである。この第１発明に
おいては、肉厚が薄い中小型の履帯ブッシュの肉厚部内
部に軟質層を形成するためには、使用する鋼の焼入性を
幅狭く制限することが必要となり、その鋼材の入手性が
問題となり、また、大型の履帯ブッシュにおいては、外
周面の焼入れ硬化層を十分に深くすることが出来なくな
り、十分な摩耗寿命が得られない。

【００１４】そこで、第２発明による履帯ブッシュで
は、履帯ブッシュ素材の焼入れ性が内周面と外周面から
同時に水冷却することによって、肉厚全体がＨＲＣ４５
以上の硬さにスルーハード化されるものとし、さらに、
履帯ブッシュを全体加熱した後の冷却作業において、肉
厚内部の冷却速度が同時冷却時の冷却速度より遅くなる
ようにして軟質な未焼き入れ層が形成されることを特徴
とした。

【００１５】最も簡単な全体焼入れ法においては、履帯
ブッシュの内周面、外周面および端面をほぼ同時に冷却
し始めて、その冷却途中で肉厚内部における冷却速度を
遅くすることによって製造されるものであって、その履
帯ブッシュ全周面において焼入れ硬化層が連続して形成
されることを特徴とする（第３発明）。

【００１６】また、第４発明による履帯ブッシュでは、
履帯ブッシュを全体加熱後、内周面と外周面が独立して
冷却できる焼入れ装置を用いて、内周面もしくは外周面
のいずれかを先行冷却して、所定時間後に全周囲を冷却
するか、もしくは、その先行冷却中に反対面からの誘導
加熱を施し、所定時間後にその誘導加熱を止めて、誘導
加熱面を冷却することによって、肉厚内部の冷却速度を
より遅くして製造されるものであって、かつ、その冷却
過程において外周面と端面を同時に冷却することによっ
て外周面焼入れ硬化層とその焼入れ硬化層につながった
端面焼入れ硬化層と内周面に焼入れ硬化層が形成され、
さらに、肉厚内部の軟化層が内周面につながっているこ
とを特徴とするものである。

【００１７】この第４発明においては、内周面から先行
して冷却することによって、履帯ブッシュ肉厚に蓄積さ
れている熱量が少ない状態になっていることから、外周
面からの冷却による外周面側での冷却速度が速くなり、
外周面焼入れ硬化層が形成されやすくなるので、低い焼
入性鋼材によっても十分な外周面焼入れ硬化層深さが得
られるので、安価な鋼材が利用できるので好ましく。さ
らに、一連の一回の熱処理によって履帯ブッシュ両端面
部が焼入れ硬化される安価な熱処理である。

【００１８】さらに、第５発明による履帯ブッシュは、
前記第４発明におけるその冷却過程において内周面と端
面を同時に冷却することによって内周面焼入れ硬化層と
その焼入れ硬化層につながった端面焼入れ硬化層と外周
面に焼入れ硬化層が形成され、さらに、肉厚内部の軟化
層が外周面につながっていることを特徴とするものであ
る。

【００１９】また、前記第４発明、第５発明において記
載した内周面もしくは内周面と端面の先行冷却方法もし
くは外周面もしくは外周面と端面の先行冷却方法のいず
れの場合においてもほぼ同じ肉厚内部の冷却速度を遅ら
せる効果が達成され、さらに、前記外周面からの誘導加
熱と内周面からの誘導加熱にいずれの場合においてもほ
ぼ同じ目的が達成されることは明らかである。

【００２０】また、履帯リンクへ圧入される部位の肉厚
よりもスプロケットと噛合う部位の肉厚を厚くして、摩
耗寿命の改善を図る目的で使用される段付き履帯ブッシ
ュにおける外周面焼入れ硬化層は、通常外周面位置から
所定の深さで形成されているため、その摩耗寿命改善効
果が十分でないが、前記第４発明、第５発明に記載した
内周面先行冷却後に、外周面冷却するや、前記先行冷却
中に誘導加熱する熱処理方法によって、外周面焼入れ硬
化層深さが内周面と平行に形成され、段付き履帯ブッシ
ュの摩耗寿命改善効果が有効に生かされることを特徴と
することもできる（第６発明）。

【００２１】前記第１〜６発明をより具体的に記述する
と、まず、第７発明による履帯ブッシュは、前記履帯ブ
ッシュにおいて、その素材全体をＡ１もしくはＡ３変態
温度以上の温度に加熱した後、その履帯ブッシュの内周
面冷却媒体と外周面冷却媒体が互いに干渉し合わないよ
うに履帯ブッシュの両端面部位で仕切り治具を押し当て
ながら、内周面冷却と外周面冷却を独自に実施できる焼
入れ装置を用いて、（１）内、外周面、端面からの冷却
をほぼ同時に実施し、所定時間後に内周面冷却を途中で
止める一連の焼入れ作業、（２）ほぼ同時に実施する
内、外周面、端面からの冷却を、途中で１回以上一時止
めて、所定時間後に再冷却を実施する一連の焼入れ作業
等の履帯ブッシュ肉厚中心部における冷却速度が内外周
面からの同時冷却時の冷却速度よりも遅くする焼入れ作
業を実施することによって外周面焼入れ硬化層、両端面
焼入れ硬化層および内周面焼入れ硬化層が連続的につな
がって形成され、その肉厚内部にフェライト、パーライ
トおよびベイナイトのうちの１種以上またはそれらの組
織中に粒状セメンタイトが分散されてなる組織からなる
軟質な未焼入れ層が形成されていることを特徴とするも
のである。

【００２２】さらに、第８発明による履帯ブッシュは、
前記履帯ブッシュにおいて、その素材全体をＡ１もしく
はＡ３変態温度以上の温度に加熱した後、その履帯ブッ
シュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が互いに干渉し
合わないようにブッシュの両端面の内周面側部位で仕切
り治具を押し当てながら、内周面冷却と外周面冷却を独
自に実施できる焼入れ装置を用いて、（１）外周面およ
び端面からの冷却を先行して実施し，所定時間後に内周
面からの冷却を施す一連の焼入れ作業、（２）前記
（１）の一連の焼入れ作業中に、外周面及び端面からの
先行冷却を所定時間停止して後に再冷却を実施する一連
の焼入れ作業等の履帯ブッシュ肉厚中心部における冷却
速度が内外周面からの同時冷却時の冷却速度よりも遅く
する焼入れ作業を実施することによって外周面焼入れ硬
化層とそれにつながる両端面焼入れ硬化層および内周面
焼入れ硬化層が形成され、さらに、それらの硬化層の間
にフェライト、パーライトおよびベイナイトのうちの１
種以上またはそれらの組織中に粒状セメンタイトが分散
されてなる組織からなる軟質な未焼入れ層が残されたこ
とを特徴とするものである。

【００２３】本発明によれば、履帯ブッシュに適用する
鋼材としてはより安価に済むことになり、また、外周面
および端面部を先行、もしくは同時に冷却する方法であ
ることから、外周面と端面部がつながって焼入れ硬化層
が確実に形成される特徴を持ち、さらに、肉厚中心部に
未焼入れ軟質層を持ち、内周面に焼入れ硬化層が形成さ
れることから、内周面においては確実な圧縮残留応力を
もつ高強度なマルテンサイト組織が形成され、高強度な
履帯ブッシュとなる特徴がある。

【００２４】また、第８発明による履帯ブッシュは、例
えば前記外周面先行冷却し、所定時間後に内周面冷却を
実施する方法においては、その時間を調整することによ
って、内周面焼入れ硬化層深さをその外周面焼入れ硬化
層深さよりも深くから浅くまで調整することが可能であ
り、その内周面焼入れ硬化深さを履帯ブッシュ肉厚の５
〜５０％に調整することによってより高強度な履帯ブッ
シュを提供できる特徴がある。

【００２５】また、第９発明による履帯ブッシュは、前
記履帯ブッシュにおいて、その素材全体をＡ１もしくは
Ａ３変態温度以上の温度に加熱した後、その履帯ブッシ
ュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が互いに干渉し合
わないようにブッシュの両端面の外周面側部位で仕切り
治具を押し当てながら、内周面冷却と外周面冷却を独自
に実施できる焼入れ装置を用いて、（１）内周面および
端面からの冷却を先行して実施し，所定時間後に外周面
からの冷却を施す一連の焼入れ作業、（２）前記（１）
の一連の焼入れ作業中に、内周面及び端面からの先行冷
却を所定時間停止して後に再冷却を実施する一連の焼入
れ作業等の履帯ブッシュ肉厚中心部における冷却速度が
内外周面からの同時冷却時の冷却速度よりも遅くする焼
入れ作業を実施することによって内周面焼入れ硬化層と
それにつながる両端面焼入れ硬化層および外周面焼入れ
硬化層が形成され、さらに、それらの硬化層の間にフェ
ライト、パーライトおよびベイナイトのうちの１種以上
またはそれらの組織中に粒状セメンタイトが分散されて
なる組織からなる軟質な未焼入れ層が残されたことを特
徴とするものである。

【００２６】本発明は、前述の第２発明に比べ、同じ焼
入れ性の鋼材を用いた場合において外周面硬化層をより
深くすることができ、より摩耗寿命の改善に好ましい
が、前記軟化層がつながる外周面位置が、履帯リンクに
圧入される際の圧入開始部位を避けることが好ましいこ
とは明らかである。

【００２７】なお、より大型、中小型を問わず、ブルド
ーザ用履帯ブッシュにおいては、その摩耗寿命を長くす
るために、外周面焼入れ硬化層をより深く形成させる必
要性があり、本第１０発明による履帯ブッシュは、前記
履帯ブッシュにおいて、その履帯ブッシュ素材の内周面
からの高周波加熱が出来るとともに、履帯ブッシュの内
周面冷却媒体と外周面冷却媒体が互いに干渉し合わない
ようにブッシュの両端面の内周面側部位で仕切り治具を
押し当てながら、内周面冷却と外周面冷却を独自に実施
できる焼入れ装置を用いて、１個以上の円筒状履帯ブッ
シュ素材を円筒軸中心に回転させながらその内周面側か
ら高周波誘導加熱によって、その履帯ブッシュ素材をＡ
１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱した後、高周
波加熱を継続しながら外周面と端面からの冷却を先行実
施し，所定時間後、高周波加熱を止めて内周面からの冷
却を施す一連の焼入れ作業によって、外周面焼入れ硬化
層とそれにつながる両端面焼入れ硬化層および内周面焼
入れ硬化層が形成され、それらの硬化層の中間にフェラ
イト、パーライトおよびベイナイトのうちの１種以上ま
たはそれらの組織中に粒状セメンタイトが分散されてな
る組織からなる軟質な未焼入れ層が残されてなることを
特徴とするものである。

【００２８】さらに、第１１発明による履帯ブッシュ
は、前記履帯ブッシュにおいて、その履帯ブッシュ素材
の内周面からの高周波加熱が出来るとともに、履帯ブッ
シュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が互いに干渉し
合わないようにブッシュの両端面の外周面側部位で仕切
り治具を押し当てながら、内周面冷却と外周面冷却を独
自に実施できる焼入れ装置を用いて、１個以上の円筒状
履帯ブッシュ素材を円筒軸中心に回転させながらその内
周面側から高周波誘導加熱によって、少なくともその履
帯ブッシュ素材をＡ１もしくはＡ３変態温度以上の温度
に加熱した後、高周波加熱を継続しながら外周面からの
冷却を先行実施し，所定時間後、高周波加熱を止めて内
周面と端面からの冷却を施す一連の焼入れ作業によっ
て、内周面焼入れ硬化層とそれにつながる両端面焼入れ
硬化層および外周面焼入れ硬化層が形成され、それらの
硬化層の中間にフェライト、パーライトおよびベイナイ
トのうちの１種以上またはそれらの組織中に粒状セメン
タイトが分散されてなる組織からなる軟質な未焼入れ層
が残されてなることを特徴とするものである。

【００２９】さらに、第１２発明による履帯ブッシュ
は、前記履帯ブッシュにおいて、その履帯ブッシュ素材
の外周面からの高周波加熱が出来るとともに、履帯ブッ
シュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が互いに干渉し
合わないようにブッシュの両端面の内周面側部位で仕切
り治具を押し当てながら、内周面冷却と外周面冷却を独
自に実施できる焼入れ装置を用いて、１個以上の円筒状
履帯ブッシュ素材を円筒軸中心に回転させながらその外
周面側から高周波誘導加熱によって、その履帯ブッシュ
素材をＡ１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱した
後、高周波加熱を継続しながら内周面からの冷却を先行
実施し、所定時間後に外周面の加熱を止めて外周面と端
面からの冷却を施す一連の焼入れ作業によって、外周面
焼入れ硬化層とそれにつながる両端面焼入れ硬化層およ
び内周面焼入れ硬化層が形成され、それらの硬化層の中
間にフェライト、パーライトおよびベイナイトのうちの
１種以上またはそれらの組織中に粒状セメンタイトが分
散されてなる組織からなる軟質な未焼入れ層が残されて
なることを特徴とするものである。

【００３０】特開平１１−２３６６１９号公報に開示さ
れているように、内周面と外周面の冷却媒体を仕切り、
かつ、履帯ブッシュ両端面部の内周面からの冷却を遅ら
せる仕切り治具を用いる方法では、前述のように両端面
部の焼入れ硬化むらや抜けが十分に避けられない問題が
あったが、本発明では、先の両端面部の焼入れ硬化むら
や抜けは、内周面冷却が急速に起こり仕切り治具と履帯
ブッシュ端面部形状が冷却時の形状変化によって隙間が
発生しやすいことが原因である点に着目し、両端面部が
冷却しすぎないうちに内周面冷却を一旦止めることによ
って冷却媒体の漏れを防止することによって前記不具合
を防止したものである。

【００３１】さらに、第１３発明による履帯ブッシュ
は、前記履帯ブッシュにおいて、その履帯ブッシュ素材
の外周面からの高周波加熱が出来るとともに、履帯ブッ
シュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が互いに干渉し
合わないようにブッシュの両端面の外周面側部位で仕切
り治具を押し当てながら、内周面冷却と外周面冷却を独
自に実施できる焼入れ装置を用いて、１個以上の円筒状
履帯ブッシュ素材を円筒軸中心に回転させながらその外
周面側から高周波誘導加熱によって、その履帯ブッシュ
素材をＡ１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱した
後、高周波加熱を継続しながら内周面と端面からの冷却
を先行実施し、所定時間後に外周面の加熱を止めて外周
面と端面からの冷却を施す一連の焼入れ作業によって、
内周面焼入れ硬化層とそれにつながる両端面焼入れ硬化
層および外周面焼入れ硬化層が形成され、それらの硬化
層の中間にフェライト、パーライトおよびベイナイトの
うちの１種以上またはそれらの組織中に粒状セメンタイ
トが分散されてなる組織からなる軟質な未焼入れ層が残
されてなることを特徴とするものである。

【００３２】なお、前記第１０〜第１３発明において、
外周面もしくは内周面からの高周波加熱を実施するいず
れの方法においても、例えば、外周面高周波電力と内周
面先行冷却時間または内周面高周波電力と外周面先行冷
却時間の調整によって、履帯ブッシュ外周面焼入れ硬化
層を自由に調整することが可能であり、摩耗寿命の改善
に極めて有効な履帯ブッシュである。

【００３３】また、第１４発明による履帯ブッシュは、
前記第７〜１３発明における一連の焼入れ作業におい
て、内周面および／または外周面の冷却を一時的に止め
ることによって、肉厚中心部からの熱拡散による内周面
および／または外周面焼き入れ層の焼戻しを実施してい
ることと、さらに、外周面もしくは内周面からの高周波
加熱による内周面もしくは外周面焼入れ硬化層を焼戻
し、別工程における追加の焼戻し処理を省略しても良い
という特徴がある。履帯ブッシュの摩耗寿命を確保する
観点からは、外周面焼入れ硬化層深さが肉厚の３０〜８
０％となるように調整されるが、肉厚の７０％以上に外
周面を焼入れ硬化させた場合には、履帯ブッシュの耐衝
撃性が劣化し始めることは良く経験することであり、ま
た、履帯ブッシュの摩耗限界が肉厚のほぼ６０％になる
ように設計されることから、外周面硬化層の深さ上限を
７０％とすることがより好ましい（第１９発明）。

【００３４】さらに、例えば、外周面高周波加熱しなが
ら内周面先行冷却時間を調整し、内周面焼入れ硬化層を
ＨＲＣ３０〜４５未満に焼戻すことによって、高靭性な
履帯ブッシュとすることができる（第１７発明）。ま
た、その内周面焼入れ硬化深さを履帯ブッシュ肉厚の〜
１５％に薄く調整することによって、より耐衝撃的強度
に優れた履帯ブッシュが提供できることは明らかであ
る。

【００３５】さらに、第１５発明による履帯ブッシュ
は、肉厚全体がスルーハード化された履帯ブッシュ素材
を用い、外周面からの高周波加熱中に内周面がＡ１変態
温度を超えない適切な温度範囲になるように冷却を行
い、外周面と端面からの冷却によって、外周面硬化層と
その硬化層に繋がった端面焼入れ硬化層と、内周面に焼
戻しマルテンサイト硬化層が形成され、前記外周面硬化
層と内周面焼戻しマルテンサイト硬化層との間に形成さ
れる軟質層がフェライト、パーライト、ベイナイト、マ
ルテンサイトおよび焼戻しマルテンサイト組織の１種以
上からなり、この軟質層が端面部内周面側および内周面
に繋がっていることを特徴とするものである。

【００３６】本発明によれば、中小型履帯ブッシュに適
用する鋼材としてより安価で済むことおよび小径な内周
面のみの高周波焼入れ作業を必要とせず、焼入れ作業が
容易な外周面からの高周波焼入れ作業だけで良いことに
なり、自動化が図りやすいこと、また外周面からの高周
波加熱時に内周面硬化層が焼戻されるように内周面冷却
を実施することによって、高靭性でかつ耐摩耗性を必要
とする外周面および両端面硬化層を焼戻し処理せずによ
り高硬度で使用することになるので、品質的にも、経済
的にも好ましいことである。

【００３７】なお、肉厚全体を焼入れ硬化した履帯ブッ
シュの外周面から重ねて焼入れ硬化する熱処理は、前述
のように焼割れに関する感受性が高いと考えられるが、
内周面を冷却し、内周面側の強度を確保しながら外周面
を高周波加熱することと、内周面を冷却しながら外周面
加熱時に十分な加熱温度勾配を緩やかに取れることから
焼割れを防止することができる。

【００３８】ところで、中大型ブルドーザ用のオイル封
入式履帯ブッシュではより肉厚が厚くなり、肉厚全体を
焼入れ硬化させるための鋼材はより多くの合金元素を必
要とするので、より高価になるとともに、全体硬化のた
めに熱処理費が高くなる。

【００３９】このことに鑑み、第１６発明による履帯ブ
ッシュは、内周面に焼入れ硬化層が形成された履帯ブッ
シュ素材を用い、外周面からの高周波加熱中に内周面の
冷却を行い、外周面からの冷却によって、外周面硬化層
とその硬化層に繋がった端面焼入れ硬化層と、内周面に
焼戻しマルテンサイト硬化層が形成され、前記外周面硬
化層と内周面焼戻しマルテンサイト硬化層との間に形成
される軟質層がフェライト、パーライト、ベイナイト、
マルテンサイトおよび焼戻しマルテンサイト組織の１種
以上からなり、その軟質層が端面部内周面側および内周
面に繋がっていることを特徴とするものである。

【００４０】本発明においても、外周面からの高周波加
熱時に内周面硬化層が焼戻されるように内周面冷却を実
施することによって、高靭性でかつ耐摩耗性を必要とす
る外周面および両端面硬化層を焼戻し処理せずにより高
硬度で使用するのが、品質的にも経済的にも好ましい。
また、本発明は、外周面からの高周波焼入れを実施する
に際して、外周面側において重ね焼入れとしないことか
ら、焼割れに関する危険性が軽減されるので好ましい方
法である。

【００４１】前記第１５，１６発明の高周波加熱・焼入
れ方法としては、高周波コイルと履帯ブッシュを相対的
に移動させる移動式高周波加熱焼入れ方法と履帯ブッシ
ュを軸中心周りに回転させながら鞍型、渦巻き型または
円筒状の高周波コイルを使って加熱速度を調整しながら
全体加熱焼入れする方法のどちらでも利用することがで
きる。

【００４２】前記移動式加熱・焼入れ方法を利用する場
合においては、両端面部近傍における高周波コイルと履
帯ブッシュとの相対速度を遅らせることによって端面部
を確実に焼入れ硬化されていることが好ましく、また、
より耐摩耗寿命を改善するために、スプロケットと噛み
合う部位においてもその相対速度を遅くすることによっ
て外周面焼入れ硬化層をより深く焼き入れられているこ
とが好ましい（第６発明）。

【００４３】また、鉱山等の岩盤地を走行する大型ブル
ドーザや高速走行するブルドーザでは履帯ブッシュに過
酷な衝撃的荷重が作用し、履帯ブッシュ内周部から破損
する例がある。

【００４４】これを防止する観点から、第１７発明によ
る履帯ブッシュは、前記外周面からの高周波加熱・焼入
れ法によって、外周面、端面および内周面に焼入れ硬化
層が形成されるとともに、内周面焼入れ硬化層がＨＲＣ
４５未満（２Ｕシャルピー衝撃値が５ｋｇ−ｍ／ｃｍ^２
以上）に焼戻されていることを特徴とするものである。
ここで、少なくとも内周面が、ＨＲＣ３０〜４５の微細
な粒状セメンタイトが分散した高靭性の焼戻しマルテン
サイト組織であるのが好ましい。

【００４５】前記第１７発明による履帯ブッシュは、予
め粒状セメンタイトが分散した強靭な焼戻しマルテンサ
イト組織に調質（焼入れ焼戻し処理）したものを履帯ブ
ッシュ素材に利用することによっても製造されることは
明らかである。また、強靭なパーライト組織にしても良
いが、強度的な観点からはＨＲＣ３０以上でＨＲＣ４５
未満のものが好ましい。また、履帯ピン外周面と履帯ブ
ッシュ内周面との摺動による耐焼付き性を良くするため
には、粒状セメンタイトが多いほど良く、セメンタイト
の粒状化処理が容易にできる１．２重量％以下の範囲の
炭素が含有される高炭素鋼を適用するのが好ましい（第
１８発明）。

【００４６】また、通常浸炭焼入れ焼戻し硬さとほぼ同
等以上の高周波焼入れ硬さを得るためには０．３５重量
％以上の炭素を含有した鋼が必要であり、耐衝撃性に優
れた特性（シャルピー衝撃値５ｋｇ−ｍ／ｃｍ^２以上）
を持たせるためには安全性を考慮して、焼入れ焼戻し鋼
においてもＨＲＣ４５以下に調整することが好ましいの
で、前記履帯ブッシュ内周面においては、その硬さがＨ
ＲＣ４５未満になるようにするのが良い。

【００４７】前記第１５〜１８発明において、さらに摩
耗寿命を改善するために、前記外周面からの高周波加熱
によって焼入れする際において、内周面が鋼のＡ１温度
（７２０℃）以上に加熱されないように、初めからもし
くは加熱途中から内周面の冷却を外周面より先に開始
し、外周面からの加熱終了後に外周面を冷却することに
よって、外周面焼入れ硬化層深さを肉厚さの３０〜８０
％に深くするのが好ましい（第１９発明）。肉厚の７０
％以上に外周面を硬化させた場合には、履帯ブッシュの
耐衝撃強度が劣化し始めることは良く経験することであ
り、また、履帯ブッシュの摩耗限界がほぼ６０％に設定
されることから、外周硬化層の深さを４０〜７０％とす
ることがより好ましい。

【００４８】なお、前記ＨＲＣ４５以下で微細粒状セメ
ンタイトが分散した高靭性の焼戻しマルテンサイト組織
は履帯ブッシュ素材を調質処理（焼入れ焼戻し処理）し
た後、前記履帯ブッシュ外周面からの高周波焼入れによ
って外周面および両端面部を焼入れることによって製造
されるが、より高靭性の履帯ブッシュとするためには、
高温焼戻し脆性が顕著に現れない（Ｃｒが０．５重量％
以下で残りがＭｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｍｏ，Ｔｉ
等を含有する）炭素鋼または炭素ボロン鋼が履帯ブッシ
ュ素材として好ましく、また調質処理の焼戻し温度は１
５０℃以上であることが好ましい。また、後熱処理とし
て外周面からの高周波焼入れを重ねて実施するため、そ
の焼割れ性を避けてより生産性を高めるためにはＨＲＣ
４５以下に調質しておくことが好ましい。

【００４９】前記外周面部および両端面部を高周波焼入
れした履帯ブッシュにおいて、履帯ピンとオイル潤滑下
で摺動する履帯ブッシュ内周面はＨＲＣ４５未満の場合
においても焼付き性に大きな問題はないが、とりわけ大
型ブルドーザのようにより荷重負荷が大きく、偏荷重が
かかりやすい場合や、高速で長距離の連続した走行を繰
り返す場合には、履帯ブッシュ内周面と履帯ピン外周面
が低速で摺動し、かじりを生じやすくなるとともに、高
荷重下での履帯ブッシュの疲労強度の改善が重要にな
る。

【００５０】そこで、第２０発明では、前記外周面から
の高周波焼入れによって外周面硬化層と端面硬化層が繋
がって形成され、内周面がＨＲＣ４５未満とした履帯ブ
ッシュに、その両端面のシール平坦部の焼入れ硬化部分
を避け避けて、その履帯ブッシュ内周面を高周波焼入れ
し、内周面焼入れ硬化層深さが肉厚さの１〜１５％で、
履帯ブッシュ肉厚内部に形成される軟質層が履帯ブッシ
ュ両端面のシール平坦部を避けて、両端面近傍の内周面
に繋がって形成されるとともに、内周面において３０ｋ
ｇ／ｍｍ^２以上の大きな圧縮残留応力を付加するように
した。

【００５１】また、前記炭素鋼および／または炭素ボロ
ン鋼においても、焼入れ後の焼戻しは靭性回復に必要で
あり、少なくとも１５０℃以上、好ましくは２００℃以
上の焼戻し処理を実施したが、第２１発明では、前記各
発明において、１５０℃以上の焼戻し処理が施され、高
周波焼入れ硬化層表面の硬さがＨＲＣ５０以上で、か
つ、両端面部の焼入れ硬化深さが０．５ｍｍ以上である
ことを特徴とし、耐摩耗性を確保するようにした。

【００５２】なお、油圧ショベルなどに使う履帯は前述
のようなオイル封入式でなく潤滑が関与しない乾式であ
るために、履帯ブッシュ内周面は焼入れ硬化されている
が、両端面部は焼入れ硬化されていない。この乾式用履
帯ブッシュにおいて、両端面を追加的に焼入れ硬化して
利用できれば、端面部焼入れ硬化層の安定した形成と生
産設備の共通化や生産性の向上が画期的に図ることがで
きる。

【００５３】そこで、第２２発明による履帯ブッシュ
は、外周面または外周面と内周面に（高周波焼入れによ
って）焼入れ硬化層が形成されるとともに、ＨＲＣ４５
未満の軟質層が肉厚中心部から内周面にかけて形成され
るか、または、外周面硬化層と内周面硬化層の間に形成
され、その軟質層が両端面部に繋がっている履帯ブッシ
ュの両端面部を焼入れ硬化し、その軟質層が履帯ブッシ
ュの外周面または外周面と内周面に繋がっていることを
特徴とするものである。

【００５４】また、前記両端面部の焼入れに供する履帯
ブッシュにおいては、内、外周面がそれぞれ高周波焼入
れすることを特徴とするが、端面部の高周波焼入れ硬化
層と重なる位置での焼割れが発生しやすいことを勘案し
て、前述の重ね焼入れと同様に両端面部を高周波加熱す
るときには加熱深さが深くなるようにその温度勾配を緩
やかにして焼入れるものとするのが好ましい。すなわ
ち、第２３発明は、前記第２１発明において、両端面部
が焼入れ硬化された履帯ブッシュにおいて、前記外周面
またはその外周面と内周面に高周波焼入れによる硬化層
が形成され、その内周面硬化層および外周面硬化層と高
周波焼入れしてなる端面部硬化層がそれぞれ重なる部位
において焼戻しマルテンサイト組織の軟質層が存在して
いることを特徴とするものである。

【００５５】なお、両端面部が焼入れ硬化された履帯ブ
ッシュにおいて、履帯ブッシュの内周面および／または
外周面の硬化層が両端面部において未焼入れ層を残し、
後工程の両端面部の焼入れ硬化層と重ならないように高
周波焼入れされているのが、前記焼割れの危険性がない
のでより好ましい（第２４発明）。

【００５６】前記両端面部が高周波焼入れ硬化された履
帯ブッシュにおいて、１個以上の履帯ブッシュ素材が、
Ａ１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱された後、
（１）高周波加熱を止めて、内周面もしくは外周面のど
ちらか一方からの冷却を先行して実施し、所定時間後に
それらの反対面（外周面もしくは内周面）からの冷却を
施す一連の焼入れ作業、（２）履帯ブッシュ外周面から
の前記高周波全体加熱後、高周波加熱を継続しながら内
周面からの冷却を先行実施し、所定時間後に外周面の加
熱を止めて外周面からの冷却を施す一連の焼入れ作業、
（３）履帯ブッシュ内周面からの前記高周波全体加熱
後、高周波加熱を継続しながら外周面からの冷却を先行
実施し、所定時間後に内周面の加熱を止めて外周面から
の冷却を施す一連の焼入れ作業のいずれかの焼入れ作業
を施されることによって、その外周面と内周面に焼入れ
硬化層が形成され、その両焼入れ硬化層間にフェライ
ト、パーライト、ベイナイトおよびマルテンサイトのう
ちの１種以上の組織またはそれらの組織中に粒状セメン
タイトが分散してなる軟質な未焼入れ層が両端面部につ
ながっていることを特徴とする履帯ブッシュが好ましい
（第２５発明）。

【００５７】この高周波焼入れ方法においては、特開２
００１−２４０９１４号公報に開示されているように、
複数個の履帯ブッシュを端面部で積み重ねて焼入れする
ことができ、また小径な履帯ブッシュにおいても内周面
を層流冷却媒体で冷却することによって均一な冷却が可
能なことから、極めて生産性良く、安価に製造できるの
で好ましい。

【００５８】さらに、両端面部が未焼入れ層からなる履
帯ブッシュを複数個同時に生産する方法としては、重ね
る履帯ブッシュ間に適切な治具を挟み、端面部が加熱さ
れにくくすることおよび／または端面部が冷却されるよ
うにすることによって前述の方法が適用できるが、全体
加熱するための渦巻き型または円筒型高周波誘電子の形
状を調整することによって、重なる履帯ブッシュ端面部
近傍が加熱されにくくし、端面部に未焼入れ層を残した
履帯ブッシュを複数個同時に生産するのが極めて好まし
い方法である。

【００５９】なお、前記一連の焼入れ作業のいずれかに
おいて、（１）その作業途中で内周面側および／または
外周面側の冷却を一時止めるかもしくは止めて、履帯ブ
ッシュ内に残る残熱で内周面側硬化層を焼戻す一連の焼
入れ作業、または（２）外周面側もしくは内周面側から
の高周波加熱により、少なくとも、内周面焼入れ硬化層
を焼戻したことを特徴とする履帯ブッシュは、別工程で
の焼戻し処理を省略することができること、さらに、そ
の硬さをＨＲＣ３０〜４５に調整することによって高靭
性な履帯ブッシュとなるので好ましい（第２６発明、第
２７発明）。

【００６０】なお、未焼入れ層を両端面部に残した前記
履帯ブッシュの両端面部を高周波焼入れする方法は、端
面部の高周波加熱による焼割れの危険がないことから、
極めて生産性が良く実施されるが、使用する高周波加熱
源としては３０ｋＨｚ以上であるのが好ましい。

【００６１】例えば、後述するように４０ｋＨｚの高周
波電源を用い、端面部からの高周波加熱焼入れを実施し
た例からも明らかなように、１５０ｋＷｈ，５秒以内
で、端面から４ｍｍまで深く焼入れ硬化されるので、熱
処理時間が極めて短時間で済む端面高周波焼入れ法が好
ましい。また、履帯ブッシュを履帯リンクに圧入される
ための履帯ブッシュ外周面取り位置（「圧入開始部」と
いう。）に硬化層の重なる部位の軟質層が存在する場合
には、その軟質層硬さがＨＲＣ４０以上でないと圧入時
のかじりによる不具合を発生しやすくするために、その
軟質層硬さがＨＲＣ４０未満、より好ましくはＨＲＣ４
５以下の場合には前記圧入開始部を避けて形成されるも
のとした（第２９発明）。

【００６２】なお、前記圧入開始部位置より端面から浅
く高周波焼入れする場合には、高周波電源の周波数をよ
り高めることや水中にブッシュを浸漬しながら端面を高
周波焼入れする（「水中高周波焼入れ法」）ことが好ま
しい。

【００６３】また、前記端面を高周波焼入れする前処理
として、少なくとも１５０℃、好ましくは２００℃以上
の温度で焼戻し処理を施すことによって、内周面硬化層
の靭性の回復を図っておくことがより好ましい（第３０
発明）。

【００６４】さらに、端面部焼入れ硬化層深さが０．５
ｍｍ以上で、好ましくは１〜３ｍｍで、この硬化層を焼
入れ状態のより硬質な状態で使用することによって、端
面部の耐摩耗性をより改善することが好ましいが、端面
部高周波焼入れ後に適切な焼戻し処理を施して使用する
こともできる（第３１発明）。

【００６５】前記端面部近傍の外周面および内周面にで
きる軟質層や未焼入れ層部にはいずれにしても引張残留
応力が発生するので、本発明では、履帯ブッシュ両端面
の高周波焼入れ硬化層に接して形成される前記マルテン
サイトの焼戻し軟質層または未焼入れ層が繋がる外周面
および外周面と内周面とにショットピーニングなどの機
械的圧縮加工を施して、圧縮残留応力を発生させるよう
にして、耐遅れ破壊性の改善を図ることが好ましい（第
３２発明）。

【００６６】また、前記履帯ブッシュ形状においても、
両端面付近の外周面面取り位置が内周面面取り位置より
履帯ブッシュ中心位置に近い場合においては、履帯ピン
にかかる偏荷重や曲げ荷重によって端面面取り部に大き
な曲げ荷重を発生させ、端面部近傍を破損する危険性が
高いので、内周面側の面取り開始点が外周面面取り開始
点以上に履帯ブッシュ中心位置にあるようにするのが好
ましい（第３３発明）。

【００６７】また、前記履帯ブッシュの両端面を追加焼
入れ硬化する場合には、内周面硬化層、外周面硬化層、
端面硬化層との間に軟化層が存在するので、この部位に
過負荷応力が作用することを避けることが好ましいの
で、前記履帯ブッシュの両端面部近傍の形状において、
内周面側面取り部を外周面面取り部より大きくし、偏荷
重による履帯ブッシュ端面コーナー部に大きな曲げ応力
が発生することを防止するのが好ましい。なお、この結
果は、履帯ピンとのかじりに対しても有効と考えられ
る。

【００６８】さらに、内周面硬化層、外周面硬化層、端
面硬化層との間に軟化層が存在する場合には、引張残留
応力が発生しやすいので、少なくとも、履帯ブッシュ両
端面近傍の内、外周面、端面部をショットピーニングす
ることによって大きな圧縮残留応力を付加し、強度の向
上を図るのが好ましい（第３４発明）。なお、ショット
ピーニングを内周面に施すことは、履帯ブッシュの画期
的な強度向上と履帯ピンとの耐焼き付き性を向上させる
手段として極めて有効である。

【００６９】なお、前記両端面を追加焼入れ硬化した履
帯ブッシュにおいても、前述のようにその内周面、外周
面に燐酸塩皮膜などの化成処理もしくはメッキ処理を施
すのが好ましい（第３５発明）。

【００７０】次に、第３６発明による履帯ブッシュの製
造方法は、少なくとも、炭素が０．３５〜１．２重量％
の範囲で含有し、その焼入性が、履帯ブッシュをＡ１も
しくはＡ３温度以上に全体加熱した後、その内周面と外
周面から同時に水冷却することによって、その肉厚全体
がＨＲＣ４５以上に焼入れ硬化されるように合金元素が
調整されている炭素鋼および／または低合金鋼からなる
履帯ブッシュ素材を用いて、その全体をＡ１もしくはＡ
３変態温度以上の温度に加熱した後、その履帯ブッシュ
の内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が互いに干渉し合わ
ないように履帯ブッシュの両端面部位で仕切り治具を押
し当てながら、内周面冷却と外周面冷却を独自に実施で
きる焼入れ装置を用いて、（１）内、外周面、端面から
の冷却をほぼ同時に実施し、所定時間後に内周面冷却を
途中で止める一連の焼入れ作業、（２）ほぼ同時に実施
する内、外周面、端面からの冷却を、途中で1回以上一
時止めて、所定時間後に再冷却を実施する一連の焼入れ
作業等の履帯ブッシュ肉厚中心部における冷却速度が内
外周面からの同時冷却時の冷却速度よりも遅くする焼入
れ作業を実施することによって外周面焼入れ硬化層、両
端面焼入れ硬化層および内周面焼入れ硬化層が連続的に
つながって形成され、その肉厚内部にフェライト、パー
ライトおよびベイナイトのうちの１種以上またはそれら
の組織中に粒状セメンタイトが分散されてなる組織から
なる軟質な未焼入れ層が形成されるようにしたことを特
徴とするものである。

【００７１】また、第３７発明による履帯ブッシュの製
造方法は、前記履帯ブッシュ素材をもちいて、その全体
をＡ１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱した後、
その履帯ブッシュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が
互いに干渉し合わないようにブッシュの両端面の内周面
側部位で仕切り治具を押し当てながら、内周面冷却と外
周面冷却を独自に実施できる焼入れ装置を用いて、
（１）外周面および端面からの冷却を先行して実施し，
所定時間後に内周面からの冷却を施す一連の焼入れ作
業、（２）前記（１）の一連の焼入れ作業中に、外周面
及び端面からの先行冷却を所定時間停止して後に再冷却
を実施する一連の焼入れ作業等の履帯ブッシュ肉厚中心
部における冷却速度が内外周面からの同時冷却時の冷却
速度よりも遅くする焼入れ作業を実施することによって
外周面焼入れ硬化層とそれにつながる両端面焼入れ硬化
層および内周面焼入れ硬化層が形成され、さらに、それ
らの硬化層の間にフェライト、パーライトおよびベイナ
イトのうちの１種以上またはそれらの組織中に粒状セメ
ンタイトが分散されてなる組織からなる軟質な未焼入れ
層が形成されるとともにその軟化層が両端面近傍の内周
面につながるようにしたことを特徴とするものである。

【００７２】さらに、第３８発明による履帯ブッシュの
製造方法は、前記履帯ブッシュ素材を用いて、その全体
をＡ１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱した後、
その履帯ブッシュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が
互いに干渉し合わないようにブッシュの両端面の外周面
側部位で仕切り治具を押し当てながら、内周面冷却と外
周面冷却を独自に実施できる焼入れ装置を用いて、
（１）内周面および端面からの冷却を先行して実施し，
所定時間後に外周面からの冷却を施す一連の焼入れ作
業、（２）前記（１）の一連の焼入れ作業中に、内周面
及び端面からの先行冷却を所定時間停止して後に再冷却
を実施する一連の焼入れ作業等の履帯ブッシュ肉厚中心
部における冷却速度が内外周面からの同時冷却時の冷却
速度よりも遅くする焼入れ作業を実施することによって
内周面焼入れ硬化層とそれにつながる両端面焼入れ硬化
層および外周面焼入れ硬化層が形成され、さらに、それ
らの硬化層の間にフェライト、パーライトおよびベイナ
イトのうちの１種以上またはそれらの組織中に粒状セメ
ンタイトが分散されてなる組織からなる軟質な未焼入れ
層が形成されるとともにその軟化層が両端面近傍の外周
面につながるようにしたことを特徴とするものである。

【００７３】さらにまた、第３９発明による履帯ブッシ
ュの製造方法は、前記履帯ブッシュにおいて、その履帯
ブッシュ素材の内周面からの高周波加熱が出来るととも
に、履帯ブッシュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が
互いに干渉し合わないようにブッシュの両端面の内周面
側部位で仕切り治具を押し当てながら、内周面冷却と外
周面冷却を独自に実施できる焼入れ装置を用いて、１個
以上の円筒状履帯ブッシュ素材を円筒軸中心に回転させ
ながらその内周面側から高周波誘導加熱によって、その
履帯ブッシュ素材をＡ１もしくはＡ３変態温度以上の温
度に加熱した後、高周波加熱を継続しながら外周面と端
面からの冷却を先行実施し，所定時間後、高周波加熱を
止めて内周面からの冷却を施す一連の焼入れ作業によっ
て、外周面焼入れ硬化層とそれにつながる両端面焼入れ
硬化層および内周面焼入れ硬化層が形成され、それらの
硬化層の中間にフェライト、パーライトおよびベイナイ
トのうちの１種以上またはそれらの組織中に粒状セメン
タイトが分散されてなる組織からなる軟質な未焼入れ層
が形成されるとともにその軟化層が両端面近傍の内周面
につながるようにしたことを特徴とするものである。

【００７４】また、第４０発明による履帯ブッシュの製
造方法は、前記履帯ブッシュ素材を用いて、その内周面
からの高周波加熱が出来るとともに、履帯ブッシュの内
周面冷却媒体と外周面冷却媒体が互いに干渉し合わない
ようにブッシュの両端面の外周面側部位で仕切り治具を
押し当てながら、内周面冷却と外周面冷却を独自に実施
できる焼入れ装置を用いて、１個以上の円筒状履帯ブッ
シュ素材を円筒軸中心に回転させながらその内周面側か
ら高周波誘導加熱によって、少なくともその履帯ブッシ
ュ素材をＡ１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱し
た後、高周波加熱を継続しながら外周面からの冷却を先
行実施し，所定時間後、高周波加熱を止めて内周面と端
面からの冷却を施す一連の焼入れ作業によって、内周面
焼入れ硬化層とそれにつながる両端面焼入れ硬化層およ
び外周面焼入れ硬化層が形成され、それらの硬化層の中
間にフェライト、パーライトおよびベイナイトのうちの
１種以上またはそれらの組織中に粒状セメンタイトが分
散されてなる組織からなる軟質な未焼入れ層が形成され
るとともにその軟化層が両端面近傍の外周面につながる
ようにしたことを特徴とするものである。

【００７５】さらに、第４１発明による履帯ブッシュの
製造方法は、前記履帯ブッシュ素材を用いて、その外周
面からの高周波加熱が出来るとともに、履帯ブッシュの
内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が互いに干渉し合わな
いようにブッシュの両端面の内周面側部位で仕切り治具
を押し当てながら、内周面冷却と外周面冷却を独自に実
施できる焼入れ装置を用いて、１個以上の円筒状履帯ブ
ッシュ素材を円筒軸中心に回転させながらその外周面側
から高周波誘導加熱によって、その履帯ブッシュ素材を
Ａ１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱した後、高
周波加熱を継続しながら内周面からの冷却を先行実施
し、所定時間後に外周面の加熱を止めて外周面と端面か
らの冷却を施す一連の焼入れ作業によって、外周面焼入
れ硬化層とそれにつながる両端面焼入れ硬化層および内
周面焼入れ硬化層が形成され、それらの硬化層の中間に
フェライト、パーライトおよびベイナイトのうちの１種
以上またはそれらの組織中に粒状セメンタイトが分散さ
れてなる組織からなる軟質な未焼入れ層が形成されると
ともにその軟化層が両端面近傍の内周面につながるよう
にしたことを特徴とするものである。

【００７６】またさらに、第４２発明による履帯ブッシ
ュの製造方法は、前記履帯ブッシュ素材を用いて、その
外周面からの高周波加熱が出来るとともに、履帯ブッシ
ュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が互いに干渉し合
わないようにブッシュの両端面の外周面側部位で仕切り
治具を押し当てながら、内周面冷却と外周面冷却を独自
に実施できる焼入れ装置を用いて、１個以上の円筒状履
帯ブッシュ素材を円筒軸中心に回転させながらその外周
面側から高周波誘導加熱によって、その履帯ブッシュ素
材をＡ１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱した
後、高周波加熱を継続しながら内周面と端面からの冷却
を先行実施し、所定時間後に外周面の加熱を止めて外周
面と端面からの冷却を施す一連の焼入れ作業によって、
内周面焼入れ硬化層とそれにつながる両端面焼入れ硬化
層および外周面焼入れ硬化層が形成され、それらの硬化
層の中間にフェライト、パーライトおよびベイナイトの
うちの１種以上またはそれらの組織中に粒状セメンタイ
トが分散されてなる組織からなる軟質な未焼入れ層が形
成されるとともにその軟化層が両端面近傍の外周面につ
ながるようにしたことを特徴とするものである。

【００７７】また、第４３発明による履帯ブッシュの製
造方法は、前記履帯ブッシュの製造方法において、少な
くとも、小径長尺な履帯ブッシュ内周面が、その履帯ブ
ッシュの内径よりも小さな外径を有する導入管を内周面
側に配し、この導入管にて流入される冷却媒体を壁面に
よって方向転換し、その導入管外周面と履帯ブッシュ内
周面とに挟まれる空間に履帯ブッシュ軸心方向にほぼ平
行に流すことによって行う（層流）冷却方法であること
を特徴とするものであり、冷却媒体としては水、水溶性
焼入れ液等が好ましい。

【００７８】さらに、第４４発明による履帯ブッシュの
製造方法は、前記一連の焼入れ作業において、内周面お
よび／または外周面の冷却を一時的に止めることによっ
て、肉厚中心部からの熱拡散および／または内周面また
は外周面からの高周波加熱による外周面および／または
内周面焼き入れ硬化層の焼戻しを実施することを特徴と
するものである。

【００７９】次に、第４５発明による履帯ブッシュの製
造方法は、履帯ブッシュ素材を、（１）その肉厚全体が
スルーハード化されるように焼入れ硬化または焼入れ焼
戻しし、（２）その履帯ブッシュの内周面を冷却しなが
ら、外周面からの高周波加熱後に外周面からの冷却によ
って、外周面硬化層とその硬化層に繋がった端面焼入れ
硬化層を形成するとともに、内周面に焼戻しマルテンサ
イト硬化層を形成し、さらに、外周面硬化層と内周面焼
戻しマルテンサイト硬化層の間に形成される軟質層がフ
ェライト、パーライト、ベイナイト、マルテンサイトお
よび焼戻しマルテンサイト組織の１種以上からなり、そ
の軟質層が端面部内周面側および内周面に繋がってお
り、外周面および両端面部硬化層を焼戻し処理せずによ
り高硬度で使用することを特徴とするものである。

【００８０】また、第４６発明による履帯ブッシュの製
造方法は、履帯ブッシュ素材を、（１）履帯ブッシュ内
周面が焼入れ硬化されるように高周波焼入れおよび／ま
たは高周波焼入れ焼戻しし、（２）外周面からの高周波
加熱中に内周面の冷却を行い、外周面からの焼入れを施
すことによって、外周面硬化層とその硬化層に繋がった
端面焼入れ硬化層を形成するとともに、内周面に焼戻し
マルテンサイト硬化層を形成し、外周面硬化層と内周面
焼戻しマルテンサイト硬化層の間に形成される軟質層が
フェライト、パーライト、ベイナイト、マルテンサイト
および焼戻しマルテンサイト組織の１種以上からなり、
その軟質層が端面部内周面側および内周面に繋がってお
り、外周面および両端面部硬化層を焼戻し処理せずによ
り高硬度で使用することを特徴とするものである。

【００８１】前記第４５発明および第４６発明において
は、外周面からの高周波加熱による内周面の温度を内周
面冷却により制御して、少なくとも内周面においてＨＲ
Ｃ４５未満で、セメンタイト粒子が分散した高靭性の焼
戻しマルテンサイト層を形成するのが好ましい（第４７
発明）。

【００８２】また、第４８発明による履帯ブッシュの製
造方法は、硬さがＨＲＣ４５未満の履帯ブッシュ素材を
用い、外周面からの移動もしくは全体の高周波加熱によ
って、内周面が鋼のＡ１変態温度以上に加熱されないよ
うに内周面を初めから、もしくは加熱途中から外周面よ
り先に冷却しながら、外周面から高周波焼入れし、外周
面焼入れ硬化深さをより深く、かつ、外周面と繋がる両
端面部のシール平坦部の硬化層が、外周面位置から履帯
ブッシュ肉厚さの１／２以上の幅にわたることを特徴と
するものであり、さらに、その履帯ブッシュ両端面のシ
ール平坦部の焼入れ硬化部分を避けて、その履帯ブッシ
ュ内周面を高周波焼入れし、内周面焼入れ硬化層深さが
肉厚さの５〜１５％で、かつ、３０ｋｇ／ｍｍ^２以上の
圧縮残留応力を発生させることを特徴とするものである
（第４９発明）。

【００８３】前記外周面部および両端面部を高周波焼入
れした履帯ブッシュにおいて、履帯ピンとオイル潤滑下
で摺動する履帯ブッシュ内周面はＨＲＣ４５未満の粒状
セメンタイトが多量に分散する焼戻しマルテンサイトや
パーライト組織の場合においても焼付き性に大きな問題
はないが、とりわけ大型ブルドーザにおいてはより荷重
負荷が大きいために偏荷重がかかりやすく、また低速で
摺動する場合にはかじりを生じることがある。この場合
には、履帯ブッシュ両端面のシール平坦部の焼入れ硬化
部分を避けて、その履帯ブッシュ内周面の表面硬さをＨ
ＲＣ４５以上に高めるのが好ましいので、内周面焼入れ
硬化層深さが肉厚さの５〜１５％となるように浅く高周
波焼入れして使用することができるものとした。また、
製造コスト的な観点からすれば、内周面焼入れ硬化層深
さが安定する１〜３ｍｍが好ましい（第４９発明）。

【００８４】前記内周面からの高周波焼入れを実施する
に際しては、外周面を冷却することによって内周面高周
波加熱の熱拡散によって外周面焼入れ硬化層が軟化しな
いようにするのが好ましい。この場合、内周面高周波加
熱電源として５０ｋＨｚ以上の電源を利用するのが好ま
しい。

【００８５】また、履帯ブッシュの外周面および両端面
部の焼入れ硬化層を連続的に形成するための外周面から
の移動高周波加熱によって焼入れする方法において、（１）高周波加熱コイルと履帯ブッシュの移動相対速度
を端面部において遅くする（２）外周面からの熱拡散による内周面温度を調整する
ための内周面冷却を履帯ブッシュ両端面近傍において弱
くするか、または止める（３）履帯ブッシュ端面近傍の内周面に接するように円
筒状または略円筒状治具を配置して、その内周面部位か
らの冷却を弱くするか、または断熱性を向上させて、端
面部内周面が高周波加熱され易くする（４）熱伝導性の良い材料で作られるコレットチャック
を内周面冷却が必要とされる内周面部位に配置し、履帯
ブッシュを保持するのうちの１つ以上の方法を組み合わせて焼入れ硬化する
のが好ましい。

【００８６】前記移動高周波焼入れ方法においては、履
帯ブッシュを連続的に生産するために、履帯ブッシュ間
の端面近傍の内周面に断熱性の高いスペーサーを挟み込
んで移動高周波焼入れを実施するのが生産性の観点から
好ましい。

【００８７】また、前記移動高周波焼入れ方法におい
て、履帯ブッシュ外周面を深く焼入れ硬化するために
は、内周面が鋼のＡ１温度を越えず、また内周面に焼戻
しマルテンサイト層を形成するために内周面温度が昇温
され過ぎないように内周面からの冷却を実施しながら外
周面側からの移動式高周波焼入れを実施することが好ま
しい。さらに、履帯ブッシュ端面部近傍においてはその
内周面からの冷却を弱めるかもしくは止めることによっ
て、内周面からの冷却を遅らせ、かつ、外周面からの移
動加熱速度を遅くすることによって端面部全体がほぼ十
分に加熱され、次の冷却によって端面部のほぼ全体が焼
入れ硬化されるようにするのが好ましい。また、前述の
ように端面近傍の内周面に断熱性の高い円筒状または略
円筒状のスペーサーを挟み込んで移動高周波焼入れを実
施することも端面部を十分焼入れ硬化させる同じ作用を
示すことから、生産性の観点からより好ましい。

【００８８】また、前記内周面の冷却方法としては、内
周面に冷却ノズルを配置して、水、水溶性焼入れ液、空
気、噴霧などを吹き付けながら行うことが好ましいが、
前述のように冷却の強弱が制御されるか、もしくはＯＮ
−ＯＦＦ制御できるようにするのがより好ましい。

【００８９】さらに、熱伝導性の良い材料（例えば銅
系、鉄系などの金属材料）で作られる内周面用コレット
チャックを、履帯ブッシュの端面部近傍内周面を避け
て、内周面冷却を必要とする内周面部位に配置し、履帯
ブッシュを保持することが好ましく、また、これらに履
帯ブッシュの両端面近傍内周面に断熱材を配置し、より
短時間で端面部近傍が焼入れ硬化に十分な温度に加熱さ
れるようにすることが好ましい。なお、この金属材料製
のコレットチャック部の冷却効率をより高め、調整でき
るように工夫されることは好ましく、例えば、空気、水
などの冷却媒体が出るようにすることも好ましい。

【００９０】次に、前記第４５発明〜第４９発明におい
て、履帯ブッシュの外周面および両端面部の焼入れ硬化
層を連続的に形成するための外周面からの全体高周波加
熱によって焼入れする方法において、（１）履帯ブッシュ両端面部が有効に高周波加熱できる
ような鞍型、渦巻きコイル、または円筒コイルを用いる（２）外周面からの熱拡散による内周面温度を調整する
ための内周面冷却を履帯ブッシュ両端面近傍において弱
くするかまたは、止める（３）履帯ブッシュ端面近傍の内周面に接するように円
筒状または略円筒状治具を配置して、その内周面部位か
らの冷却を弱くするか、または断熱性を向上させて、端
面部内周面が高周波加熱され易くする（４）熱伝導性の良い材料で作られるコレットチャック
を内周面冷却が必要とされる内周面部位に配置し、履帯
ブッシュを保持するのうちの１つ以上の方法を組み合わせて焼入れ硬化する
ことができる。

【００９１】また、前記外周面からの全体高周波加熱を
する焼入れ方法は、履帯ブッシュの外周面からの高周波
加熱ができるとともに、履帯ブッシュの内周面冷却媒体
と外周面冷却媒体が互いに干渉し合わないように履帯ブ
ッシュの両端面部に仕切り治具を押し当てながら、内周
面冷却と外周面冷却を独自に実施できる焼入れ装置を用
いて、円筒状履帯ブッシュ素材を円筒軸中心周りに回転
させながら全体を誘導加熱し始め、かつ、内周面が鋼の
Ａ１変態温度以上に加熱されないように内周面の冷却を
初めから、もしくは加熱途中から外周面より先に開始
し、外周面からの加熱終了後に外周面を冷却することに
よって、外周面焼入れ硬化深さをより深くし、かつ、両
端面部のシール平坦部の表面層が、外周面位置から履帯
ブッシュ肉厚の１／２以上の幅にわたって焼入れ硬化す
ることを特徴とするものである。

【００９２】なお、複数個の履帯ブッシュを同時熱処理
する場合には、履帯ブッシュ端面部が隠れないように履
帯ブッシュ間に仕切り治具を挟んで、外周面からの冷却
による端面部の焼入れを十分に行うが、その際、それら
の仕切り治具は履帯ブッシュ内周側端面または面取り部
に接触し、かつ、端面部近傍内周面をカバーして、内周
面冷却時に端面近傍の内周面からの冷却を遅らせるよう
にする円筒状または略円筒状形状であることが好まし
い。また、内周面冷却媒体としては、水、水溶性焼入れ
液、空気、霧などが利用することができる。

【００９３】前記第３６〜４９発明によって製造される
履帯ブッシュにおいては、外周面焼入れ硬化層深さを肉
厚さの３０〜８０％まで深くして履帯ブッシュの摩耗寿
命を改善することを特徴とするが、履帯ブッシュの摩耗
寿命はその外周面摩耗量が肉厚の５０〜６０％に達した
時点として設計されていることから、外周面焼入れ硬化
層深さを肉厚の４０〜７０％に設定することがより好ま
しい（第５０発明）。

【００９４】また、前記履帯ブッシュにおいては、１５
０℃以上の焼戻し処理が施され、内、外周面部および両
端面部の表面硬さがＨＲＣ５０以上で、かつ、両端面部
の焼入れ硬化深さが０．５ｍｍ以上、より長時間のオイ
ルシール性を確保するためには２．０ｍｍ以上となるこ
とが好ましい（第５１発明）。

【００９５】次に、第５２発明による履帯ブッシュの製
造方法は、外周面および内周面から肉厚中心部に向かっ
て焼入れ硬化され、その肉厚中心部付近に形成される未
硬化層が両端面部に繋がっている両端面部を焼入れ硬化
することを特徴とするものである。このように乾式用履
帯ブッシュの両端面を追加的に焼入れ硬化して、オイル
封入式履帯ブッシュに利用できれば、生産設備の共通化
が図れるとともに生産性を画期的に向上させることがで
きる。

【００９６】本発明において、前記外周面および内周面
は高周波焼入れによって焼入れ硬化するのが好ましい
（第５３発明）。この場合、前記外周面および内周面を
高周波焼入れする際に、後の端面部の高周波焼入れ硬化
層と重ならないように、未焼入れ層を残して焼入れされ
るのが良い（第５４発明）。こうすることで、端面部の
高周波による予備加熱を必要とせず、良い生産性を高め
ることができる。また、端面高周波焼入れ前段階におい
て少なくとも１５０℃以上の温度での焼戻し処理が施さ
れ、端面部焼入れ硬化層を焼戻さないでより高硬度で、
耐摩耗性に優れた状態で製造することが好ましい（第５
７発明）。

【００９７】前述のように軟質層が履帯ブッシュ端面部
に繋がるような履帯ブッシュの製造方法は、内周面、外
周面をそれぞれ高周波焼入れすることによって製造され
るが、小径な履帯ブッシュにおいては内周面を高周波焼
入れすることが困難であり、また、内周面と外周面を個
別に高周波焼入れすることはコスト高であるという難点
がある。そこで、第５５発明による履帯ブッシュの製造
方法は、前記第５３発明において、前記両端面部の焼入
れに供する履帯ブッシュにおいては、１個以上の履帯ブ
ッシュ素材をその外周面側からの高周波加熱によって、
少なくともその履帯ブッシュ素材の内周面温度を焼入れ
硬化可能な温度に加熱した後、（１）高周波加熱を止め
て内周面からの冷却を先行して実施し、所定時間後に外
周面からの冷却を施す一連の焼入れ作業、（２）高周波
加熱を継続しながら内周面からの冷却を先行実施し、所
定時間後に外周加熱を止めて外周面からの冷却を施す一
連の焼入れ作業、（３）前記（１）、（２）の焼入れ作
業において、その作業途中で内周面側の冷却を止めて、
履帯ブッシュ内に残る残熱で内周面側硬化層を焼戻す一
連の焼入れ作業のいずれかの焼入れ作業によって、外周
面および内周面から肉厚中心部に向かって焼入れ硬化層
を形成するか、または、内周面部にＨＲＣ４５未満の焼
戻し層を形成し、内周面および外周面間に軟質な未焼入
れ層が残されてなり、両焼入れ層間の軟質組織が焼入れ
温度からの冷却過程で析出するフェライト、パーライ
ト、ベイナイトおよびマルテンサイトのうちの１種以上
の組織またはそれらの組織中に粒状セメンタイトが分散
されてなる組織からなることを特徴とするものである。

【００９８】特に、複数個の履帯ブッシュを同時に焼入
れる場合には履帯ブッシュを端面部で接触させて重ねて
焼入れすることが可能であり、端面部においては肉厚中
心部の軟化層が繋がり、オイルシール性が確保できない
が、多数個同時に熱処理が可能で、画期的に生産性が高
まるので、極めて低コストで乾式履帯ブッシュを生産す
ることができる。

【００９９】また、多数個を同時に焼入れる場合には、
内周面冷却は特開２００１−２４０９１４号公報に記載
された層流焼入れ方法を適用することが好ましい。ま
た、前述の両端面部に未焼入れ硬化層を残した履帯ブッ
シュを生産する場合には、全体加熱用の高周波コイル
形状が履帯ブッシュ端面部近傍の加熱速度を遅くするよ
うにする、履帯ブッシュ端面部に熱伝導性の良い材料
からなる治具を配置して加熱される速度を遅らせる、等
の手段を講じるのが好ましい。

【０１００】前記履帯ブッシュの両端面部焼入れ方法と
しては、３ｋＨＺ以上の高周波加熱源を用いた高周波焼
入れ方法を用いるのが好ましく、履帯ブッシュは履帯リ
ンクに圧入する際の履帯ブッシュ圧入開始部がＨＲＣ４
５以下に焼戻ることを防止することによって、圧入不具
合が防止される。また、ＨＲＣ４５以下の軟化層が発生
する場合には、圧入開始部を避け、より端面側もしくは
より中心側に深くすることによって圧入不具合が防止さ
れる（第５６発明）。また、圧入開始部位置より端面側
に浅く高周波焼入れする場合には、高周波電源の周波数
をより高めることや水中に履帯ブッシュを浸漬しながら
端面部を高周波焼入れすることが好ましい。

【０１０１】また、前記履帯ブッシュの両端面部に高周
波焼入れを実施する焼割れ防止の前処理として、１５０
℃以上、好ましくは２００℃以上の焼戻し処理を施すこ
とが好ましい（第５７発明）。

【０１０２】また、前記履帯ブッシュの両端面を追加焼
入れ硬化する場合には、内周面硬化層、外周面硬化層、
端面硬化層との間に軟化層が存在するので、この部位に
過負荷な応力が作用することを避ける必要が好ましいの
で、前記履帯ブッシュの両端面部近傍の形状において、
内周面側面取り位置が外周面面取り位置より大きくし、
偏荷重による履帯ブッシュ端面コーナー部に大きな曲げ
応力が発生するのを防止するのが良い。なお、この結果
は、履帯ピンとのかじりに対しても有効であると考えら
れる。

【０１０３】さらに、内周面硬化層、外周面硬化層、端
面硬化層との間に軟化層が存在する場合には、引張残留
応力が発生しやすいので、履帯ブッシュ両端面の高周波
焼入れ硬化層に接して形成される前記軟質な焼戻しマル
テンサイト組織層または未焼入れ層が繋がる外周面位置
および内周面位置をショットピーニングするのが好まし
く（第５８発明）、これによって大きな圧縮残留応力を
付加し、強度の向上を図ることが可能となる。なお、シ
ョットピーニングを内周面に施すことは、履帯ブッシュ
の画期的な強度向上と履帯ピンとの耐焼き付き性を向上
させる手段として極めて有効である。

【０１０４】また、前記両端面を追加焼入れ硬化した履
帯ブッシュにおいても、前述のようにその内周面、外周
面に燐酸塩皮膜などの化成処理もしくはメッキ処理が施
されるのが好ましい（第５９発明）。

【０１０５】

【発明の実施の形態】次に、本発明による履帯ブッシュ
とその製造方法の具体的な実施の形態について、図面を
参照しつつ説明する。

【０１０６】図１は、外径６０ｍｍ、内径４０ｍｍ、肉
厚１０ｍｍの履帯ブッシュを、８５０℃に加熱し、内周
面と外周面から同時に強水冷したときの外周表面（Ａ位
置）、外周表面から２ｍｍ深さ位置（Ｂ位置）および肉
厚中心（Ｃ位置）における温度と冷却時間との関係を示
したものである。また、同図中の太い破線でＳ４５Ｃ相
当材の連続冷却変態図におけるパーライト析出開始線
（Ｃカーブ）の範囲をα、βの各Ｃカーブで示したもの
であるが、それらのカーブは、肉厚１０．４ｍｍの履帯
ブッシュを８５０℃から内外周面同時焼入れた場合の外
周面焼入れ硬化層深さに基づいて推定したものであり、
αＣカーブは焼入性の低い鋼（ＤＩ＝０．５１５ｉｎ、
０．４７Ｃ−０．３４Ｍｎ）の外周面焼入れ硬化層深さ
が約２．２ｍｍで、肉厚中心硬さがＨｖ＝３１０であっ
たことに基づいて、ほぼＢ位置での冷却線と交わるよう
に記載され、さらに、βＣカーブは、ＤＩ＝０．７２ｉ
ｎ、０．５３Ｃ−０．４８Ｍｎ炭素鋼を用いた場合のも
ので、その外周面硬化層硬さがＨｖ＝７６０であるが、
肉厚中心硬さがＨｖ＝５１０とスルーハード化されてい
ることから、ほぼＣ位置での冷却線と交わるように記載
されるが、肉厚内部に未焼入れ層の形成がわずかなＤＩ
値の差で決まることがわかる。

【０１０７】図２は、０．４〜０．６重量％炭素を含有
した各種炭素鋼のＤＩ値とスルーハード化する履帯ブッ
シュ肉厚の関係を実験的に求めたものであり、その関係
は、ほぼＤＩ（ｉｎｃｈ）≦１．７５×肉厚（ｉｎｃ
ｈ）（図２中の直線関係）で与えられることがわかっ
た。またさらに、入手性の良いＳ４５Ｃ相当材のＤＩ値
バラツキ範囲を図２中の破線で示したが、例えばＰＣ６
０（肉厚８．２５ｍｍ）で０．５６ｉｎｃｈ、ＰＣ２０
０（１０．４ｍｍ）で０．７１ｉｎｃｈ以下の焼入性を
持つように鋼材成分範囲が厳重に狭く管理することが必
要とされ、その鋼材の入手性がきわめて難しく、単純な
内外周面同時焼入れ方法によって、中小型履帯ブッシュ
の肉厚内部に軟質な未焼入れ層を形成させる製造方法が
極めて難しいことがわかる。

【０１０８】また、図２の破線で示した鋼を使って必ず
スルーハード化しない肉厚１７ｍｍ以上の大型履帯ブッ
シュを製造する場合には、平均的なＤＩ値（０．９６ｉ
ｎｃｈ）が低いために、外周面焼入れ硬化層深さが３．
４ｍｍ程度に浅くなり（肉厚の約２０％）、その履帯ブ
ッシュの摩耗寿命が十分に改善できない問題が起こるこ
とは明らかである。

【０１０９】前記の観点から、本発明では各種の熱処理
方法を駆使して、履帯ブッシュ肉厚内部の冷却速度を遅
らせることによって、より高いＤＩ値の鋼材を使った履
帯ブッシュ肉厚内部においてもパーライト変態を促進さ
せようとするものである。

【０１１０】図３は、図１と同じ履帯ブッシュを８５０
℃からの２秒間の内外周面同時冷却後に２秒冷却を中止
し、さらにその後内外周面を同時に再冷却した場合の前
記Ａ，Ｂ，Ｃ位置での冷却線を示したものであり、Ａ，
Ｂ位置での温度は内外周面同時冷却を一時停止する間
（２秒）に復温し、中心部のＣ位置では、５５０〜５０
０℃で２秒間恒温処理されるような冷却挙動を取ること
がわかる。

【０１１１】なお、前記ＣＣＴ線図の最短時間でパーラ
イト変態を起こす温度（ノーズ）が５５０℃近傍であ
り、ＤＩ値の増大に伴ってその鋼のノーズ位置がより長
時間側に移動することはよく知られており、例えば図２
の直線関係と各種肉厚の肉厚中心部温度が５５０℃にな
るための冷却時間の関係を求め、前記の２秒間の遅れが
ＤＩ＝０．７ｉｎｃｈでスルーハード化するものをＤＩ
＝１．０５までスルーハード化しないようにすることが
できること示していることがわかる。

【０１１２】また、図３に示した肉厚中心部の冷却曲線
が恒温状態に近い状態にある場合にはＣＣＴ線図での検
討よりＴＴＴ線図（恒温変態線図）で議論するほうが適
正と考えられるので、図３中に０．５重量％Ｃ−０．９
１重量％Ｍｎ炭素鋼のＴＴＴ線図（太破線；５０％パー
ライト変態線、太実線；１００％パーライト変態線）と
マルテンサイト開始温度（Ｍｓ）を示したが、通常、パ
ーライト変態のための駆動力が大きい状態で起こるＴＴ
Ｔ線図はＣＣＴ線図よりより短時間側にあることから、
肉厚中心部でのパーライト変態が起こりやすくなること
は明らかである。

【０１１３】さらに、前記各冷却線との関係から、外周
表面層近傍では、一旦マルテンサイト化した後に内周部
からの熱拡散による焼戻しが起こり、Ｂ位置では、復温
されるがその期間中に軟質組織形成されることはなく、
再冷却によって硬化するが、肉厚中心のＣ位置ではパー
ライト変態が進行し軟質な組織が形成されることがわか
る。

【０１１４】図４は前記冷却停止時間を４秒としたとき
の肉厚中心部（Ｃ位置）での冷却曲線を比べたものであ
り、前記冷却途中の停止時間をかなり長くできること
は、かなり広範囲な焼入性の炭素鋼を使った履帯ブッシ
ュの肉厚内部に軟質な未焼入れ層を形成させることがで
きることは明らかである。

【０１１５】なお、前記の方法は履帯ブッシュ肉厚内部
の冷却速度を遅らせるための極めて有効な方法であるこ
とがわかるが、例えば、内外周面同時冷却を内外同時に
停止するだけでなく、例えば、内周面冷却だけを一時停
止するかもしくは再冷却しないで完全に停止することな
どによっても、その肉厚内部の冷却速度を遅らせること
ができることは明らかである。

【０１１６】図５（ａ），（ｂ）は、前記内外周面同時
冷却開始後に冷却を一時停止させる等の考え方に従った
本実施形態の履帯ブッシュの部分断面図を示したもので
あり、いずれの履帯ブッシュも全周面が焼入れ硬化され
たマルテンサイト組織からなり、その肉厚内部にパーラ
イト組織を含んだ未焼入れ硬化層が形成されているが、
さらに図５（ｂ）は、前記方法において内外周面同時冷
却後、内周面冷却のみを止めて内部面側のマルテンサイ
トを内部からの熱拡散によってＨＲＣ４５未満の焼戻し
マルテンサイト組織としたものである。

【０１１７】またさらに、履帯ブッシュの肉厚内部の冷
却速度を遅らせる方法としては、全体加熱した後に外周
面もしくは内周面の一方を所定時間先行冷却し、肉厚中
心部を遅く冷却することによってパーライト変態を起こ
させ、所定時間後に内外周面を両方冷却する方法が有効
であることは明らかである。

【０１１８】図６は、前記と同じ肉厚の履帯ブッシュを
８５０℃に加熱した後、内周面から４秒間先行冷却し、
その後外周面を冷却した場合の各工程における肉厚断面
における各温度分布を示したものであり、同図中の内外
周面同時冷却時の温度分布と比較して、肉厚中心部の冷
却速度が明らかに遅らされており、図１に併記したＣカ
ーブを参照することによって、履帯ブッシュ肉厚内部に
軟質な未焼入れ層を形成させる有効な手段であることは
明らかである。

【０１１９】また、図６の場合とは逆に、外周面先行冷
却後に内周面を冷却する方法であっても、ほぼ図６と同
程度の肉厚中心部の冷却速度を有効に遅らせることがで
きることは明らかである。

【０１２０】より具体的には、肉厚１０．４ｍｍのＰＣ
２００の履帯ブッシュにおいては内外周面同時冷却によ
ってスルーハード化する鋼のＤＩ値が０．７２ｉｎｃｈ
であることを上述したが、内周面のみの冷却によってス
ルーハード化するＤＩ値が約２倍の１．４５ｉｎｃｈと
なることから、この外周面もしくは内周面の一方を所定
時間先行冷却する方法に従うと焼入性幅の広い鋼を使っ
ても容易に肉厚内部にパーライト変態層を形成させるこ
とができることがわかる。

【０１２１】図７（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、前記
外周面もしくは内周面の一方を先行冷却し、所定時間後
に全周を冷却する考え方に従った本実施形態の履帯ブッ
シュの部分断面図を示したものであり、図７（ａ）は内
周面と外周面の冷却媒体を仕切る治具を端面部内周面側
に押し当て、外周面と端面部が同時に外周面冷却媒体で
冷却されるようにしたもので、外周面と端面部を先行冷
却するかもしくは内周面を先行冷却し、所定時間後に全
周面が冷却されるようにして肉厚内部のパーライト組織
を含んでなる軟質層が端面部内周面につながるように製
造されるものであり、さらに、図７（ｂ）はその熱処理
中の内周面冷却を制御して、内周面に形成された焼入れ
硬化層を肉厚中心部の熱拡散によってＨＲＣ４５未満の
硬さに焼戻したものである。また、図７（ｃ）は内周面
と外周面の冷却媒体を仕切る治具を端面部外周面側に押
し当て、内周面と端面部が同時に外周面冷却媒体で冷却
されるようにし、外周面と端面部を先行冷却するかもし
くは内周面を先行冷却し、所定時間後に全周面が冷却さ
れるようにして肉厚内部のパーライト組織を含んでなる
軟質層が端面部外周面につながるように製造されるもの
である。

【０１２２】さらにまた、履帯ブッシュを全体加熱した
後に、内周面もしくは外周面の一方から先行冷却する際
に、その冷却面の反対面から誘導加熱を施すことによっ
て肉厚に極めて大きな温度勾配を形成させ、かつ、肉厚
芯部の冷却速度を最も遅らせることができることは明ら
かであり、肉厚内部にパーライト変態層が形成される所
定時間後に誘導加熱を止めて、その加熱面を冷却するこ
の方法は、誘導加熱による誘導加熱深さや投入電力およ
び先行冷却時間を適正に選定することによって、前記使
用する鋼の焼入性に関する制限を大幅に緩和するととも
に肉厚内部におけるパーライト変態層形成位置とその幅
を任意に調整できる特徴を有することがわかる。

【０１２３】図８は前記の関係を図示したものであり、
履帯ブッシュを全体加熱した後に内周面を先行冷却する
状態においては図中の線で示すような温度勾配を形成す
るが、その先行冷却中に外周面からの誘導加熱を施した
場合には、図中の矢印で示すような更なる急激な温度勾
配が形成され、５５０℃近傍にある肉厚内部位置で前述
のＴＴＴ変態図やＣＣＴ変態図に記載されるパーライト
変態が優先しておこること、さらに、肉厚中心部近傍ま
で焼入れ可能な温度以上に外周面から加熱し、その誘導
加熱を止めて外周面冷却を実施することによって、深い
外周面焼入れ硬化層形成することができることは明らか
であり、摩耗寿命の改善に適した履帯ブッシュを製造す
るのに好ましい方法であることがわかる。

【０１２４】さらにまた、前記内周面の先行冷却を外周
面からの誘導加熱中もしくは誘導加熱を止めて外周面冷
却中に一時停止するかもしくはそのまま完全停止するこ
とによって外周面側からの熱拡散や外周面からの誘導加
熱による熱拡散で内周面のマルテンサイト組織が焼戻さ
れることは明らかである。

【０１２５】前記外周面からの誘導加熱方法とは逆の内
周面からの誘導加熱方法をとる場合においても、外周面
先行冷却中の内周面誘導加熱が内周面側により集中され
るようにすることで、外周面硬化層深さをより深くし、
内周面焼入れ硬化層を浅くすることができることも明ら
かである。

【０１２６】図９（ａ），（ｂ）は、上述の外周面もし
くは内周面からの誘導加熱を施しながらその反対面から
先行冷却する考え方にしたがった本実施形態の履帯ブッ
シュの部分断面図を示したものであり、履帯ブッシュの
摩耗寿命を改善するために、外周面側焼入れ硬化層をよ
り深くするとともに、図９（ｂ）では、内周面焼入れ硬
化層を高靭性な焼戻しマルテンサイト組織としたもので
ある。また、肉厚内部のパーライト組織を含む軟質層
は、前記の図７に示すように、内周面と外周面の冷却媒
体を仕切る治具を押し当てる位置と内周面と外周面のど
ちらを誘導加熱するのかによって外周面，内周面もしく
は端面部につながるように調整されることは明らかであ
る。

【０１２７】図１０は、外径７０ｍｍ、内径４５．２ｍ
ｍ、肉厚さ１２．４ｍｍの履帯ブッシュを、３ｋＨｚ、
２００ｋＷの電源を用いて、多段階に電力調整しながら
９６０℃に全体加熱したときの外周面、肉厚中心部およ
び内周面での誘導加熱状況を示している。

【０１２８】この図１０から明らかなように、内周面温
度は加熱開始から約１２秒でほぼＡ１温度（７２０℃）
に達するが、その時の肉厚中心部ではほぼ外周面温度と
ほぼ同じ９３０〜９４０℃に加熱されており、この状態
で焼入れた履帯ブッシュは外周面硬化層として肉厚さの
１／２以上が得られることは明らかである。また、内周
面昇温曲線を参考にすれば、内周面硬さが軟化し過ぎな
いタイミングでの内周面冷却が可能であり、さらに、あ
らかじめ内周面を焼入れ硬化ものや、あるいは油焼入れ
などによって肉厚全体を硬化させた履帯ブッシュを素材
として外周面からの高周波加熱を実施することによっ
て、内周面に焼戻しされた硬化層を残しながら肉厚中心
部に軟質層を形成し、かつ、端面硬化層が肉厚さを１／
２以上に形成し、且つ肉厚さ中心部の軟化層が端面部近
傍の内周面側に繋げることができるのは明らかである。
この製造方法は、内径面が小径で、内周面を高周波焼入
れしにくい小径な履帯ブッシュの製造方法として極めて
有効であり、内周面が高温短時間の焼戻し処理をかね、
別工程での焼戻し処理を必要としない低コストな製造方
法である。

【０１２９】図１１（ａ）〜（ｃ）は、上述の考えに従
った本実施形態の履帯ブッシュの部分断面図を示すもの
であり、図１２はそのときの履帯ブッシュ肉厚断面にお
ける硬さ分布を示したものである。ここで、図１１
（ａ）（ｂ）は、履帯ブッシュ素材を一旦焼入れし、そ
の肉厚全体を焼入れ硬化させた後（図１２（ａ）中
（ａ）、（ｂ）線）に、外周面から高周波焼入れするこ
とによって、肉厚芯部にＨＲＣ４５未満の軟質な焼戻し
マルテンサイト組織の軟質層１（図１２（ｂ）中の
（ａ）線）、または、その軟質層１と外周面焼入れ硬化
層２との境近傍にパーライトを含む軟質層３（図１２
（ｂ）中の（ｂ）線）が形成され、それらの軟質層１，
３が端面部焼入れ硬化層４を避けて、端面部近傍の内周
面に繋がって形成されるオイル封入式履帯ブッシュ５の
部分断面図である。また、図１１（ｃ）、（ｂ）は履帯
ブッシュ素材の少なくとも内周面を焼入れし、パーライ
ト組織を含んだその肉厚芯部に向かって内周面に焼入れ
硬化層を形成した（図１２（ａ）中（ｂ）、（ｃ）線）
後、前記と同様に外周面からの高周波焼入れを施したオ
イル封入式履帯ブッシュ５の部分断面図である（図１２
（ｂ）中の（ｂ）、（ｃ）線）。なお、図１１中、符号
６は内周面部の焼戻しマルテンサイト硬化層、符号７は
ＨＲＣ４５未満のフェライト＋パーライト未焼入れ硬化
層である。

【０１３０】前記肉厚全体を焼入れ硬化するための鋼材
はより焼入れ性の高い高価なものを使用することになる
のに対して、少なくとも内周面が焼入れ硬化される鋼材
は焼入れ性を低く抑えることができるので、より安価な
鋼材（例えば０．３〜１．５重量％Ｃ、〜１．５重量％
Ｍｎ、〜０．５重量％Ｃｒ、Ｂの２種以上の合金元素を
含有する中、高炭素鋼）が利用できる特徴がある。

【０１３１】また、本実施形態では外周面から高周波加
熱中に内周面の焼入れ硬化層が、外周面からの熱拡散に
よって焼戻されるため、履帯ブッシュの靭性回復のため
に従来から実施されている焼戻し工程を廃止することが
でき、さらに、その結果としてより耐摩耗を必要とする
外周面と端面部の焼入れ硬化層をより高硬度な状態で使
用できることは極めて有効である。

【０１３２】さらに、通常、履帯ブッシュは外周面から
の摩耗深さが肉厚の１／２に至る時点で履帯ブッシュ寿
命として交換することが実施されているために、履帯ブ
ッシュの外周面硬化層を肉厚の４０〜７０％まで深くす
ることが摩耗寿命を延ばす方策としてより有効であり、
本実施形態では、外周面からの高周波加熱を施し始める
際から、または、途中から内周面を各種の方法で冷却す
ることによって、内周面の焼入れ硬化層が軟質に焼戻し
され過ぎないようにしながら外周面からの深い高周波焼
入れができるようにした。

【０１３３】外周面からの高周波加熱方法としては、図
１３（ａ）に示されるように端面部、外周面が効率的に
加熱されるような鞍型コイル８を用いて高周波焼入れす
る方法も有効であるが、図１３（ｃ）に示されるように
端面部が効率的に加熱されるようにした渦巻きコイル状
の誘電子９を用いる方法が加熱大電力の投入の観点から
有効である。ここで、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＡ
矢視図である。

【０１３４】使用する高周波加熱用の周波数は履帯ブッ
シュの肉厚によって最適化されるものであるが、設備の
共有性を考慮した場合には、１〜２０ｋＨｚ程度の高周
波電源を用いることが好ましく、履帯ブッシュ５を回転
させながら、外周面からの高周波加熱が均質化されるよ
うに実施し、所定時間後に外周からの高周波加熱を止め
て、外周面から水スプレーなどによって冷却して焼入れ
る操業を行うのが良い。更に内周面焼入れ硬化層の硬さ
をＨＲＣ４５以上に確保しながら、より深い外周面硬化
層を得る場合には、前述したように内周面からの冷却を
実施することが必要であり、内周面温度が５００℃以上
に過熱されないように制御することが必要である。

【０１３５】また、この場合においては、内周面温度を
内周面冷却によって適切にコントロールすることによっ
て、外周面側からの高周波加熱による内周面焼入れ硬化
層の硬さが調整できることが大きな製造方法の特徴とな
り、例えば、内周面焼入れ硬化層をＨＲＣ４５未満に制
御することによって内周面焼入れ硬化層をセメンタイト
粒が分散したマルテンサイト組織に改質することがで
き、より衝撃的荷重に耐える、高靭性の、オイル封入式
履帯ブッシュを製造することができる。

【０１３６】図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は
前述の内周面冷却方法を示したものである。図１４
（ａ）は、履帯ブッシュ５両端面部に、内周冷却媒体が
外周面側に漏れないようにする仕切り治具１０，１１を
配し、さらに、水、水溶性焼入れ液等の冷却媒体導入管
１２を履帯ブッシュ５内周面に配して、この冷却媒体導
入管１２内を流れる冷却媒体の方向を変えて、その冷却
媒体導入管１２外周面と履帯ブッシュ５内周面で構成さ
れる隙間に、履帯ブッシュ５軸方向に冷却媒体を流す層
流冷却方法で内周面の冷却を制御する方法を示すもので
ある。この層流冷却方法は１秒以内での冷媒の流れをＯ
Ｎ−ＯＦＦできるために、より正確な内周面冷却が可能
であるので好ましい方法である。

【０１３７】また、図１４（ｂ）は、冷却媒体導入管１
２として、ノズルタイプのものを使用する例であり、水
以外にも空気、噴霧などの冷却媒体を使用するのに好ま
しいものである。図１４（ｃ）は、履帯ブッシュ５端面
近傍を避けた内周面を熱伝導性の良い金属材料性の内径
コレットチャック１３によって保持し、外周面からの高
周波加熱による内周面の温度上昇を抑制する方法であ
る。なお、この内径コレットチャック１３から空気を吹
き付けることや水などを沁みださせる等によってその内
径コレットチャック１３に冷却機能を持たせるのが好ま
しい。

【０１３８】また、この図１４中に示した仕切り治具１
０，１１のように、仕切り治具を履帯ブッシュ端面近傍
内周面を覆うような形状とすることによって、前述の内
周面冷却による履帯ブッシュ端面部の内周面側からの冷
却が遅れ、端面部のより安定した焼入れ硬化層が得られ
るので、図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれの方法
においても、この仕切り治具を適用することが好まし
い。なお、図１４（ｄ）は内周面に冷しがね（または水
冷された冷しがね）１４を配したものであって、最も内
周面冷却効果の少ない方法である。

【０１３９】図１５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、前述の
コレットチャック方式の他の例を示したものである。
（ｂ）は履帯ブッシュ端面部近傍の内周面部を断熱する
ように内径コレットチャック１３に断熱材１５を配した
ものである。こうすることで、端面部の焼入れ硬化層が
より短時間の外周面からの加熱によって形成され易くな
り、熱処理サイクルを短縮させるのに好ましい方法であ
る。また、（ｃ）はコレットチャック１３中心部に空
気、噴霧等冷却媒体が噴出せる冷却ノズル１６を設けた
ものである。

【０１４０】図１６（ａ）、（ｂ）は、外周面からの移
動式高周波焼入れ法による履帯ブッシュの外周面焼入れ
硬化層および端面部焼入れ硬化層を形成させる製造方法
を示したものである。図１６（ａ）は前述の履帯ブッシ
ュ５を連続的に矢印Ｂ方向に押し込みながら高周波加熱
コイル９で加熱して、外周面冷却ノズル１７から水もし
くは水溶性焼入れ液、噴霧等の冷却媒体を吹き付けて焼
入れ硬化する方法を示したものである。この際には、端
面部近傍での履帯ブッシュ送りの速度Ｖ１を中央付近で
の送り速度Ｖ２より遅くすることによって、端面部近傍
が十分に加熱され、それに続く冷却によって端面部での
焼入れ硬化層が幅広く形成される。また、内周面硬さを
ＨＲＣ４５以上に確保しながら、深い外周面焼入れ硬化
層を形成するには、図１６（ｂ）に示されるように履帯
ブッシュ５内周面を内周面冷却ノズル１７Ａにて前述と
ほぼ同じ原理で、水、水溶性焼入れ液、空気、噴霧の吹
き付け等で適切に冷却しながら、外周面からの深い高周
波加熱とそれに続く冷却を実施すると良い。なお、図１
６において、符号１８にて示されるのは、隣接する履帯
ブッシュ５，５間の隙間に介挿される隙間治具である。

【０１４１】なお、設備上の便利さからすれば、必ずし
も履帯ブッシュ５を移動させることは無く、高周波加熱
コイル９と冷却ノズル１７，１７Ａを移動させても良
い。また、履帯ブッシュ５を必ずしも連続的に送る必要
もない。さらに、図１６に示されるような横型でなく、
縦型で移動焼入れすることも可能であり、例えば、図１
７に示されるように、図１４，１５に示されるような各
種内周面冷却方法を併用しながら外周面からの高周波焼
入れを実施することもできる。

【０１４２】本実施形態において、肉厚全体を焼入れ硬
化した履帯ブッシュを外周面から急速加熱しすぎた場合
には、いわゆる重ね焼入れによる焼割れが発生する危険
があるので、外周面からの高周波加熱初期の昇温速度を
やや遅くすることが好ましく、このような加熱速度調整
ができる全体高周波加熱方法が移動式高周波加熱法より
好ましい。さらに、前述の内周面焼入れ硬化した履帯ブ
ッシュでは外周面からの急速加熱によっても焼割れを発
生する危険性が無いので、より好ましい。

【０１４３】さらに、外周面からの全体高周波加熱によ
る履帯ブッシュの昇温曲線（図１０）を参考にすると、
内周面温度が焼入れ硬化処理が可能になる８００℃以上
に加熱される状態で、外周面からの高周波加熱を止める
か、または、その加熱を継続しながら、内周面のみを強
烈に先行冷却し、先行冷却中に一旦焼入れマルテンサイ
ト層を形成した後に（所定時間後に）内周面冷却を止
め、外周面からの熱拡散による内周面焼入れ硬化層をＨ
ＲＣ４５未満になるように焼戻しながら、外周面からの
高周波加熱を止めて外周面からの冷却を実施する方法が
強靭な履帯ブッシュの製造方法として適していることが
分かる。

【０１４４】図１８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、この製
造方法によって製造される履帯ブッシュの部分断面図を
示したものである。この方法によれば、前述の履帯ブッ
シュ肉厚全体を焼入れ硬化したり、履帯ブッシュの内周
面を焼入れ硬化させておく熱処理を必要としないことか
ら極めて安価な製造方法となることは明らかである。さ
らに、ＨＲＣ４５未満のセメンタイト粒が分散した焼戻
しマルテンサイト組織層１９は、Ｕノッチシャルピー衝
撃値が確実に５ｋｇ−ｍ／ｃｍ^２以上になるように設定
されているが、その焼戻し温度４００℃以上の温度で短
時間焼き戻されている状態が好ましい。なお、図１８
（ａ）（ｂ）において、符号２０にて示されるのは、冷
却途中で析出するフェライト、パーライト、ベイナイ
ト、マルテンサイトの１種以上が焼戻された組織層であ
る。

【０１４５】本発明者らは、ほぼ同じ手法で、内周面を
ＨＲＣ４５以上の硬さの焼入れマルテンサイト組織の硬
化層とする技術を先願として提案したが、この先願にお
いては、より硬質な焼入れマルテンサイト組織を得るた
めに、内周面先行冷却をし続けるために、仕切り治具と
の履帯ブッシュの接触部が変態途中に変形し、この部位
からの内周面冷却媒体が漏れやすくなり、その端面部で
の焼きむらが発生しやすい問題があった。これに対し
て、本実施形態では、仕切り治具が接触する履帯ブッシ
ュ両端面部近傍の面取り形状を外周面の面取り形状より
大きくすること、および／または、より高靭性のＨＲＣ
４５未満の焼戻しマルテンサイトを形成させるために内
周面先行冷却を途中で一旦止めることによって、仕切り
治具からの冷却媒体の漏れによる焼きむらに対する防止
を図ったものであり、一連の焼入れ操作で内、外周面の
熱処理が完了する経済効果は大きい。さらに、その履帯
ブッシュ肉厚中心部では再加熱再焼入れによる顕著な結
晶粒の微細化（ＡＳＴＭ粒度番号で９〜１３番）が図ら
れ、履帯ブッシュの強度向上に寄与することは明らかで
ある（図１８参照）。

【０１４６】なお、外周面の焼入れ硬化層と繋がって端
面部が焼入れ硬化される外周面高周波焼入れ方法につい
ては前述の通りである。本実施形態では、この外周面高
周波焼入れ方法を適用し、その焼入れ硬化層２，４を除
く部位がＨＲＣ４５未満の高靭性の軟質層２１からなる
オイル封入式履帯ブッシュを得たものである。図１９
（ａ）〜（ｅ）には、このオイル封入式履帯ブッシュの
組織構成図が示されている。なお、ＨＲＣ４５未満の軟
質層２１を形成する方法としては、外周面高周波焼入れ
前に、素材調質（焼入れ焼戻し）等によって硬さ、組織
を調整しておく方法もあるが、前述の製造方法によって
調整するのがコスト的より好ましい方法である。

【０１４７】さらに、履帯ブッシュ内周面に嵌る履帯ピ
ンとの摺動によって焼付き現象が発生したり、耐摩耗性
を必要とする場合や砂地などを長距離、高速走行するた
めに、より確実な履帯ブッシュの疲労強度を高める必要
がある場合には、図１９に示した履帯ブッシュの内周面
に図２０（ａ）〜（ｅ）に示されるように、肉厚の５〜
１５％に相当する薄い高周波焼入れ硬化層２２を形成
し、内周面に３０ｋｇ／ｍｍ^２以上の圧縮残留応力を形
成することが好ましい。

【０１４８】また、内周面の高周波加熱による熱拡散に
よって外周面硬化層の硬さが減少し、焼入れ硬化深さが
浅くなることは避けねばならないので、好ましくは２０
ｋＨｚ以上の高周波電源を使うとともに、外周面を冷却
しながら内周面高周波焼入れを実施することが好まし
い。

【０１４９】図２１（ａ）〜（ｅ）には、油圧ショベル
などに使用されているオイル封入性を必要としない乾式
履帯の履帯ブッシュが示されている。図示のように、こ
の乾式履帯ブッシュにおいては、外周面硬化層２３と内
周面硬化層２４との間に形成された肉厚中心部の軟質層
２５が両端面に繋がっている。なお、図２１において、
記号Ｐは外周面圧入開始点を示し、記号Ｑは内周面面取
り開始点を示している。

【０１５０】ところで、前記履帯ブッシュの製造方法と
しては各種の方法が提案されているが、図２２に示され
ているように、本発明者らが先願（特開２００１−２４
０９１４号公報）において提案した層流焼入れ方法によ
り、複数個の履帯ブッシュ５の内外周面に同時に硬化層
を形成させ、両硬化層間に軟質層を設けた履帯ブッシュ
を製造する方法を用いることができる。なお、図２２に
おいて、１個以上の履帯ブッシュ端面部に未焼入れ層を
形成させる場合においては、全体加熱する際に、端面部
の加熱が遅れるように高周波加熱コイル（渦巻きコイ
ル）９の間隔を調整するのが好ましい。

【０１５１】図２３（ａ）〜（ｆ）には、履帯ブッシュ
端面を別途硬化させることによる、生産性の良い端面を
硬化したオイル封入式履帯ブッシュの製造方法が示され
ている。

【０１５２】図２３（ａ）〜（ｆ）において、端面部に
符号２６にて示される部位は追加的に高周波焼入れした
硬化層である。通常、この硬化層２６はオイルシールが
摺動し、外系からの土砂進入を防止する機能をも果たす
ために、より高い硬度が要求され、少なくとも０．５ｍ
ｍ以上の硬化深さが要求されているが、より長時間の使
用を考慮した場合には、１ｍｍ以上の硬化深さが必要で
ある。とりわけ、図２３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示さ
れる履帯ブッシュにおいては、端面硬化層２６と外周面
硬化層２３、内周面硬化層２４が重なって焼入れされる
ために、その重なり部分には軟質な粒状セメンタイトが
分散した焼戻しマルテンサイト層２７が形成され、焼入
れ硬化層２６との境部においてはＨＲＣ４０未満の一部
フェライト、パーライト組織が形成される。このＨＲＣ
４０未満の軟質部位が、履帯ブッシュが履帯リンクに圧
入される時の外周部の圧入開始点Ｐに存在する場合に
は、かじりによる圧入不具合を発生するために、圧入開
始点Ｐの硬さをＨＲＣ４０以上、好ましくはＨＲＣ４５
以上にするように、端面部焼入れ硬化深さをより浅くす
るか、または図２３（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に示される
ように圧入開始点Ｐよりもより深く焼入れることが好ま
しい。なお、前記端面部焼入れ層２６を浅くしたり、ま
たその熱影響部を浅くする場合には、高周波加熱電源は
４０ｋＨｚ以上に高くしたり、加熱焼入れ部以外を冷却
しながら高周波焼入れすることが好ましい。

【０１５３】また、端面部の高周波焼入れによる焼割れ
が起こりやすい低合金鋼（ＳＭｎ、ＳＣｒ、ＳＣｒＢ、
ＳＣＭ、ＳＮＣＭ系鋼材）や、より高炭素の鋼（０．５
５重量％以上）からなる履帯ブッシュでは、この端面部
の焼割れを防止するために、端面部から高周波加熱する
場合には、端面部高周波加熱初期における急速加熱を避
け、十分な高周波により余熱を実施しながら、本加熱で
急速加熱焼入れを実施することや、端面部の内周面、外
周面が焼入れ硬化されていない履帯ブッシュを図２３
（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）のように端面焼き入硬化させる
ことが好ましい。

【０１５４】図２４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、三段に積み
重ねて、全体高周波加熱後に内周面先行冷却、外周面冷
却によって製造した履帯ブッシュ（Ｓ４５Ｃ炭素鋼）の
両端面部を１５０ｋＷ、４０ｋＨｚ、３，４，５秒の各
条件で高周波焼入れしたもののマクロ組織を示したもの
である。また、図２５は、図２４に示される矢印Ｒ方向
および位置での外周面の硬度測定結果を示したものであ
る。端面硬化層のシール面硬さはＨＲＣ６０（ビッカー
ス硬さＨｖ＝７００）と、浸炭焼入れ履帯ブッシュと同
程度の硬さが得られていることがわかる。

【０１５５】また、図２５の硬さ分布図から明らかなよ
うに、焼入れ硬化層から履帯ブッシュ中央方向に高周波
加熱による軟化層が広がっている。この熱影響部を幅狭
くするためには、例えば焼入れ硬化層以外の熱影響部を
冷却することが好ましく、例えば履帯ブッシュを端面部
を残して水浸する焼入れ方法や、水中で端面部を高周波
焼入れする方法等を用いることが好ましい。

【０１５６】なお、これらの履帯ブッシュは図２４に示
されるように端面部近傍の内周面、外周面に軟化層が繋
がるために、この繋ぎ部位に引張残留応力が発生しやす
いことが危惧されたので、図２４（ｃ）に示される５秒
の高周波焼入れ品の圧入開始点から履帯ブッシュの中央
側へ１ｍｍ，３ｍｍ入った位置での残留応力をＸ線法に
よって調査した。この結果、１ｍｍ位置では軸方向応力
＝−５３ｋｇｆ／ｍｍ ^２、円周方向応力＝３９ｋｇｆ／
ｍｍ^２の残留応力が観察され、最も危惧される焼入れ硬
化層に沿った円周状の割れの危険性がないことが明らか
になった。さらに、焼入れ処理により残留応力が１５０
℃以上の焼戻し処理を施すことによって減少することか
ら、履帯ブッシュの端面高周波焼入れによる焼割れなど
の危険が完全に回避されることが明らかである。

【０１５７】また、履帯に係る偏荷重を受けて履帯ピン
が撓む時には履帯ブッシュ端面部近傍に偏荷重が作用し
てもその軟質層に曲げ荷重がかかりやすいため、本実施
形態では端面の内周側面取り終点が少なくとも外周面の
圧入開始点よりも深い位置にくるようにして、曲げ応力
を軽減できる形状とし、さらに、最終熱処理工程の焼戻
し処理を廃止して使用する場合には、前記円周方向の残
留応力を圧縮残留応力に変える目的から、その端面熱処
理部近傍にショットピーニングなどの機械的加工処理を
施すようにした。

【０１５８】なお、履帯ブッシュの内周、外周、端面部
の一箇所以上の焼入れ硬化層硬さが少なくともＨＲＣ５
０以上であることが好ましいことから、履帯ブッシュに
供する鋼材の炭素量は０．３０〜１．５重量％であるこ
とが好ましい。また、その焼入れ性（ＤＩ値）は特に特
定するもので無いが、ＤＩ値＝２．０以下の焼入れ性の
低い炭素鋼、炭素ボロン鋼で多く対応できるため、大き
な経済効果が期待できる。

【０１５９】さらに、端面部の耐摩耗性をより強化する
ためには、前記端面部を追加高周波焼入れした焼入れ硬
化層は１５０℃未満の焼戻しまたは未焼戻しの状態で使
用することが好ましいので、この追加焼入れに供する履
帯ブッシュにおいて焼戻し処理などを完了させておくこ
とも好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、８５０℃に全体加熱した後、外周面と
内周面を同時に急冷した時の履帯ブッシュの冷却状況と
連続冷却変態線を示すグラフである。

【図２】図２は、履帯ブッシュが外周面と内周面を同時
に急冷された時にスルーハード化するその肉厚とＤＩ値
の関係を実験的に求めたものである。

【図３】図３は、８５０℃に全体加熱した後、外周面と
内周面を同時に２秒間急冷した後、２秒間その冷却を一
時停止した後に再冷却した履帯ブッシュの冷却状況とＳ
５０Ｃ炭素鋼の恒温変態線を示すグラフである。

【図４】図４は、８５０℃に全体加熱した後、外周面と
内周面を同時に２秒間急冷した後、４秒間その冷却を一
時停止した後に再冷却した履帯ブッシュの冷却状況とＳ
５０Ｃ炭素鋼の恒温変態線を示すグラフである。

【図５】図５は、履帯ブッシュの外周面と内周面を同時
冷却後に、その冷却を一時停止させることによって得ら
れる履帯ブッシュの部分断面図であり、（ｂ）は肉厚内
部の熱拡散によって高靭性な焼戻しマルテンサイト組織
層としたものである。

【図６】図６は、８５０℃に全体加熱した後、内周面の
みを４秒間先行して急冷した後、外周面も冷却した履帯
ブッシュの冷却状況を示すグラフである。

【図７】図７は、内周面もしくは外周面を先行冷却して
行う熱処理によって得られる履帯ブッシュの部分断面図
であり、（ａ）は冷却媒体の仕切り治具を端面内周部に
押し当て、肉厚内部の軟質なパーライト組織層を端面内
周面に繋げたものであり、（ｂ）はその内周面を肉厚内
部からの熱拡散によって焼戻しマルテンサイト組織層と
したものである。また、（ｃ）は冷却媒体の仕切り治具
を端面外周部に押し当て、肉厚内部の軟質なパーライト
組織層を端面外周面に繋げたものである。

【図８】図８は、履帯ブッシュ全体加熱後に、外周面か
らの高周波加熱実施しながら、内周面を先行冷却した時
の肉厚内部における温度分布を示したものである。

【図９】図９は、外周面もしくは内周面を高周波加熱し
ながらその判定面を先行冷却して行う熱処理によって得
られる履帯ブッシュの部分断面図であり、（ｂ）は外周
面からの高周波加熱熱の拡散によって内周面を高靭性な
焼戻しマルテンサイト組織層としたものである。

【図１０】図１０は、外周面からの高周波加熱による履
帯ブッシュの昇温状況を示すグラフである。

【図１１】図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、オイル封入式
履帯ブッシュの部分断面図であって、（ａ）（ｂ）は肉
厚全体を焼入れ硬化した後、外周面からの高周波焼入れ
を行ったもの、（ｂ）（ｃ）は内周面を焼入れ硬化した
後、外周面からの高周波焼入れを行ったものである。

【図１２】図１２は、肉厚全体を焼入れ硬化および内周
面部のみを焼入れ硬化した履帯ブッシュの硬さ分布
（ａ）および、更に外周面からの高周波焼入れした履帯
ブッシュの肉厚断面における硬さ分布（ｂ）である。

【図１３】図１３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、外周面からの
全体高周波加熱方法説明図である。

【図１４】図１４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、各種内
周面冷却方法説明図である。

【図１５】図１５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、内径コレット
チャックを示す図である。

【図１６】図１６（ａ）（ｂ）は、外周面からの移動式
高周波焼入れ方法説明図である。

【図１７】図１７は、内周面冷却にコレットチャック冷
却を用いた外周面移動高周波焼入れ方法説明図である。

【図１８】図１８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、内周面にＨＲ
Ｃ４５未満で、高靭性の粒状セメンタイトが分散した焼
戻しマルテンサイト組織層を形成した履帯ブッシュの部
分断面図である。

【図１９】図１９（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、
外周面硬化層と連続的に繋がる端面部硬化層を持ち、残
部位がＨＲＣ４５未満の軟質層からなる履帯ブッシュの
部分断面図である。

【図２０】図２０（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、
内周のＨＲＣ４５未満の軟質層に焼入れ硬化層を設けた
履帯ブッシュの部分断面図である。

【図２１】図２１（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、
乾式履帯ブッシュの部分断面図である。

【図２２】図２２は、多段積み全体高周波加熱焼入れ方
法説明図である。

【図２３】図２３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）
（ｆ）は、端面を高周波焼入れした履帯ブッシュの部分
断面図である。

【図２４】図２４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、履帯ブッシュ
の端面焼入れ硬化のマクロ組織である。

【図２５】図２５は、端面焼入れ硬化した履帯ブッシュ
の外周面の硬度測定結果を示すグラフである。

【図２６】図２６は、履帯の分解斜視図である。

【図２７】図２７は、履帯ブッシュ端面のシール平坦部
におけるシール当たり位置を説明する図である。

【符号の説明】

１焼戻しマルテンサイト組織の軟質
層２外周面焼入れ硬化層２Ａ内周面焼入れ硬化層２Ｂ、４端面部焼入れ硬化層２Ｃ内周面部ＨＲＣ４５未満の焼戻し
マルテンサイト層３パーライトを含む軟質層５履帯ブッシュ６焼戻しマルテンサイト硬化層７ＨＲＣ４５未満のフェライト＋パ
ーライト未焼入れ硬化層８鞍型コイル９渦巻きコイル状の誘電子（高周波
加熱コイル）１０，１１仕切り治具１２冷却媒体導入管１３内径コレットチャック１４冷しがね１５断熱材１６，１７，１７Ａ冷却ノズル１８隙間治具１９粒状セメンタイトが分散した焼戻
しマルテンサイト組織層２０フェライト、パーライト、ベイナ
イト、マルテンサイトの１種以上が焼戻された組織層２２ＨＲＣ４５以上の焼入れ硬化層２６端面部高周波焼入れ硬化層２７端面焼入れによる焼戻し層Ｐ外周面圧入開始点Ｑ内周面面取り開始点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、炭素が０．３５〜１．２重
量％の範囲で含有される炭素鋼および／または低合金鋼
からなる履帯ブッシュにおいて、その外周面、両端面部
が焼入れ硬化されるとともに、その内周面も焼入れ硬化
され、それら焼入れ硬化層の中間にフェライト、パーラ
イトおよびベイナイトのうちの１種以上またはそれらの
組織中に粒状セメンタイトが分散されてなる組織の軟質
な未焼入れ層が形成されていることを特徴とする履帯ブ
ッシュ。
【請求項２】前記履帯ブッシュの素材用鋼材におい
て、その焼入性が、履帯ブッシュ内周面と外周面から同
時に水冷却することによって、その肉厚全体がＨＲＣ４
５以上に焼入れ硬化されるように合金元素が調整されて
いることを特徴とする請求項１に記載の履帯ブッシュ。
【請求項３】外周面焼入れ硬化層、両端面焼入れ硬化
層および内周面焼入れ硬化層が連続的につながり、か
つ、軟質な未焼入れ層がその肉厚内部に形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の履帯ブッシュ。
【請求項４】外周面焼入れ硬化層と両端面焼入れ硬化
層が連続的につながり、かつ、その肉厚内部に形成され
る軟質層が内周面につながっていることを特徴とする請
求項１または２に記載の履帯ブッシュ。
【請求項５】内周面焼入れ硬化層と両端面焼入れ硬化
層が連続的につながり、かつ、その肉厚内部に形成され
る軟質層が外周面につながっていることを特徴とする請
求項１または２に記載の履帯ブッシュ。
【請求項６】履帯リンクに圧入される部位の外径より
もスプロケットと噛合う部位の外径を大きくし、摩耗寿
命を改善する目的で使用される段付き履帯ブッシュにお
いて、その外周面焼入れ硬化層深さが内周面にほぼ平行
に形成されていることを特徴とする請求項４または５に
記載の履帯ブッシュ。
【請求項７】前記履帯ブッシュにおいて、その素材全
体をＡ１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱した
後、その履帯ブッシュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒
体が互いに干渉し合わないように履帯ブッシュの両端面
部位で仕切り治具を押し当てながら、内周面冷却と外周
面冷却を独自に実施できる焼入れ装置を用いて、（１）
内、外周面、端面からの冷却をほぼ同時に実施し、所定
時間後に内周面冷却を途中で止める一連の焼入れ作業、
（２）ほぼ同時に実施する内、外周面、端面からの冷却
を、途中で１回以上一時止めて、所定時間後に再冷却を
実施する一連の焼入れ作業等の履帯ブッシュ肉厚中心部
における冷却速度が内外周面からの同時冷却時の冷却速
度よりも遅くする焼入れ作業を実施することによって外
周面焼入れ硬化層、両端面焼入れ硬化層および内周面焼
入れ硬化層が連続的につながって形成され、その肉厚内
部にフェライト、パーライトおよびベイナイトのうちの
１種以上またはそれらの組織中に粒状セメンタイトが分
散されてなる組織からなる軟質な未焼入れ層が形成され
ていることを特徴とする請求項３に記載の履帯ブッシ
ュ。
【請求項８】前記履帯ブッシュにおいて、その素材全
体をＡ１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱した
後、その履帯ブッシュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒
体が互いに干渉し合わないようにブッシュの両端面の内
周面側部位で仕切り治具を押し当てながら、内周面冷却
と外周面冷却を独自に実施できる焼入れ装置を用いて、
（１）外周面および端面からの冷却を先行して実施し，
所定時間後に内周面からの冷却を施す一連の焼入れ作
業、（２）前記（１）の一連の焼入れ作業中に、外周面
及び端面からの先行冷却を所定時間停止して後に再冷却
を実施する一連の焼入れ作業等の履帯ブッシュ肉厚中心
部における冷却速度が内外周面からの同時冷却時の冷却
速度よりも遅くする焼入れ作業を実施することによって
外周面焼入れ硬化層とそれにつながる両端面焼入れ硬化
層および内周面焼入れ硬化層が形成され、さらに、それ
らの硬化層の間にフェライト、パーライトおよびベイナ
イトのうちの１種以上またはそれらの組織中に粒状セメ
ンタイトが分散されてなる組織からなる軟質な未焼入れ
層が残されたことを特徴とする請求項４に記載の履帯ブ
ッシュ。
【請求項９】前記履帯ブッシュにおいて、その素材全
体をＡ１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱した
後、その履帯ブッシュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒
体が互いに干渉し合わないようにブッシュの両端面の外
周面側部位で仕切り治具を押し当てながら、内周面冷却
と外周面冷却を独自に実施できる焼入れ装置を用いて、
（１）内周面および端面からの冷却を先行して実施し，
所定時間後に外周面からの冷却を施す一連の焼入れ作
業、（２）前記（１）の一連の焼入れ作業中に、内周面
及び端面からの先行冷却を所定時間停止して後に再冷却
を実施する一連の焼入れ作業等の履帯ブッシュ肉厚中心
部における冷却速度が内外周面からの同時冷却時の冷却
速度よりも遅くする焼入れ作業を実施することによって
内周面焼入れ硬化層とそれにつながる両端面焼入れ硬化
層および外周面焼入れ硬化層が形成され、さらに、それ
らの硬化層の間にフェライト、パーライトおよびベイナ
イトのうちの１種以上またはそれらの組織中に粒状セメ
ンタイトが分散されてなる組織からなる軟質な未焼入れ
層が残されたことを特徴とする請求項５または６に記載
の履帯ブッシュ。
【請求項１０】前記履帯ブッシュにおいて、その履帯
ブッシュ素材の内周面からの高周波加熱が出来るととも
に、履帯ブッシュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が
互いに干渉し合わないようにブッシュの両端面の内周面
側部位で仕切り治具を押し当てながら、内周面冷却と外
周面冷却を独自に実施できる焼入れ装置を用いて、１個
以上の円筒状履帯ブッシュ素材を円筒軸中心に回転させ
ながらその内周面側から高周波誘導加熱によって、その
履帯ブッシュ素材をＡ１もしくはＡ３変態温度以上の温
度に加熱した後、高周波加熱を継続しながら外周面と端
面からの冷却を先行実施し，所定時間後、高周波加熱を
止めて内周面からの冷却を施す一連の焼入れ作業によっ
て、外周面焼入れ硬化層とそれにつながる両端面焼入れ
硬化層および内周面焼入れ硬化層が形成され、それらの
硬化層の中間にフェライト、パーライトおよびベイナイ
トのうちの１種以上またはそれらの組織中に粒状セメン
タイトが分散されてなる組織からなる軟質な未焼入れ層
が残されてなることを特徴とする請求項４または６に記
載の履帯ブッシュ。
【請求項１１】前記履帯ブッシュにおいて、その履帯
ブッシュ素材の内周面からの高周波加熱が出来るととも
に、履帯ブッシュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が
互いに干渉し合わないようにブッシュの両端面の外周面
側部位で仕切り治具を押し当てながら、内周面冷却と外
周面冷却を独自に実施できる焼入れ装置を用いて、１個
以上の円筒状履帯ブッシュ素材を円筒軸中心に回転させ
ながらその内周面側から高周波誘導加熱によって、少な
くともその履帯ブッシュ素材をＡ１もしくはＡ３変態温
度以上の温度に加熱した後、高周波加熱を継続しながら
外周面からの冷却を先行実施し，所定時間後、高周波加
熱を止めて内周面と端面からの冷却を施す一連の焼入れ
作業によって、内周面焼入れ硬化層とそれにつながる両
端面焼入れ硬化層および外周面焼入れ硬化層が形成さ
れ、それらの硬化層の中間にフェライト、パーライトお
よびベイナイトのうちの１種以上またはそれらの組織中
に粒状セメンタイトが分散されてなる組織からなる軟質
な未焼入れ層が残されてなることを特徴とする請求項５
または６に記載の履帯ブッシュ。
【請求項１２】前記履帯ブッシュにおいて、その履帯
ブッシュ素材の外周面からの高周波加熱が出来るととも
に、履帯ブッシュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が
互いに干渉し合わないようにブッシュの両端面の内周面
側部位で仕切り治具を押し当てながら、内周面冷却と外
周面冷却を独自に実施できる焼入れ装置を用いて、１個
以上の円筒状履帯ブッシュ素材を円筒軸中心に回転させ
ながらその外周面側から高周波誘導加熱によって、その
履帯ブッシュ素材をＡ１もしくはＡ３変態温度以上の温
度に加熱した後、高周波加熱を継続しながら内周面から
の冷却を先行実施し、所定時間後に外周面の加熱を止め
て外周面と端面からの冷却を施す一連の焼入れ作業によ
って、外周面焼入れ硬化層とそれにつながる両端面焼入
れ硬化層および内周面焼入れ硬化層が形成され、それら
の硬化層の中間にフェライト、パーライトおよびベイナ
イトのうちの１種以上またはそれらの組織中に粒状セメ
ンタイトが分散されてなる組織からなる軟質な未焼入れ
層が残されてなることを特徴とする請求項４または６に
記載の履帯ブッシュ。
【請求項１３】前記履帯ブッシュにおいて、その履帯
ブッシュ素材の外周面からの高周波加熱が出来るととも
に、履帯ブッシュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が
互いに干渉し合わないようにブッシュの両端面の外周面
側部位で仕切り治具を押し当てながら、内周面冷却と外
周面冷却を独自に実施できる焼入れ装置を用いて、１個
以上の円筒状履帯ブッシュ素材を円筒軸中心に回転させ
ながらその外周面側から高周波誘導加熱によって、その
履帯ブッシュ素材をＡ１もしくはＡ３変態温度以上の温
度に加熱した後、高周波加熱を継続しながら内周面と端
面からの冷却を先行実施し、所定時間後に外周面の加熱
を止めて外周面と端面からの冷却を施す一連の焼入れ作
業によって、内周面焼入れ硬化層とそれにつながる両端
面焼入れ硬化層および外周面焼入れ硬化層が形成され、
それらの硬化層の中間にフェライト、パーライトおよび
ベイナイトのうちの１種以上またはそれらの組織中に粒
状セメンタイトが分散されてなる組織からなる軟質な未
焼入れ層が残されてなることを特徴とする請求項５また
は６に記載の履帯ブッシュ。
【請求項１４】前記一連の焼入れ作業において、内周
面および／または外周面の冷却を一時的に止めることに
よる肉厚中心部からの熱拡散および／または内周面また
は外周面からの高周波加熱による外周面および／または
内周面焼き入れ硬化層の焼戻しを実施することを特徴と
する請求項７〜１３のいずれかに記載の履帯ブッシュ。
【請求項１５】肉厚全体がスルーハード化された履帯
ブッシュ素材を用い、外周面からの高周波加熱中に内周
面の冷却を行い、外周面からの冷却によって、外周面硬
化層とその硬化層に繋がった端面焼入れ硬化層と、内周
面に焼戻しマルテンサイト硬化層が形成され、前記外周
面硬化層と内周面焼戻しマルテンサイト硬化層との間に
形成される軟質層がフェライト、パーライト、ベイナイ
ト、マルテンサイトおよび焼戻しマルテンサイト組織の
１種以上からなり、この軟質層が端面部内周面側および
内周面に繋がっていることを特徴とする請求項４または
６に記載の履帯ブッシュ。
【請求項１６】内周面に焼入れ硬化層が形成された履
帯ブッシュ素材を用い、外周面からの高周波加熱中に内
周面の冷却を行い、外周面からの冷却によって、外周面
硬化層とその硬化層に繋がった端面焼入れ硬化層と、内
周面に焼戻しマルテンサイト硬化層が形成され、前記外
周面硬化層と内周面焼戻しマルテンサイト硬化層との間
に形成される軟質層がフェライト、パーライト、ベイナ
イト、マルテンサイトおよび焼戻しマルテンサイト組織
の１種以上からなり、この軟質層が端面部内周面側およ
び内周面に繋がっていることを特徴とする請求項４また
は６に記載の履帯ブッシュ。
【請求項１７】前記外周面および両端面部を焼入れ硬
化した履帯ブッシュにおいて、その焼入れ硬化層表面硬
さがＨＲＣ５０〜６５に調整され、かつ、その内周面焼
入れ硬化層表面がＨＲＣ３０〜４５の微細な粒状セメン
タイトが分散した高靭性の焼戻しマルテンサイト組織で
あることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載
の履帯ブッシュ。
【請求項１８】少なくとも炭素が０．３５〜１．２重
量％の範囲で含有される炭素鋼および／または低合金鋼
からなり、かつ、肉厚全体がＨＲＣ３０〜４５未満の硬
さに調整された履帯ブッシュ素材を外周面からの高周波
加熱、焼入れ法によって、外周面焼入れ硬化層とそれに
連続的につながる端面焼入れ硬化層が形成されることを
特徴とする履帯ブッシュ。
【請求項１９】前記外周面からの高周波加熱中に内周
面を冷却することによって、外周面焼入れ硬化層深さを
肉厚さの３０〜８０％まで深くして履帯ブッシュの摩耗
寿命を改善したことを特徴とする請求項１８に記載の履
帯ブッシュ。
【請求項２０】履帯ブッシュ両端面のシール平坦部の
焼入れ硬化部分を避けて、その履帯ブッシュ内周面を高
周波焼入れし、内周面焼入れ硬化層深さが肉厚さの５〜
１５％で、履帯ブッシュ肉厚内部に形成される軟質層が
履帯ブッシュ両端面のシール平坦部を避けて、両端面近
傍の内周面に繋がって形成されるとともに、内周面にお
いて３０ｋｇ／ｍｍ^２以上の圧縮残留応力が発生してい
ることを特徴とする請求項１８または１９に記載の履帯
ブッシュ。
【請求項２１】１５０℃以上の焼戻し処理が施され、
高周波焼入れ硬化層表面の硬さがＨＲＣ５０以上で、か
つ、両端面部の焼入れ硬化深さが０．５ｍｍ以上である
ことを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の履
帯ブッシュ。
【請求項２２】少なくとも炭素が０．３５〜１．２重
量％の範囲で含有される炭素鋼および／または低合金鋼
からなり、外周面または外周面と内周面に焼入れ硬化層
が形成されるとともに、ＨＲＣ４５未満の軟質層が肉厚
中心部から内周面にかけて形成されるか、または、外周
面硬化層と内周面硬化層の間に形成され、その軟質層が
両端面部に繋がっている履帯ブッシュの両端面部を高周
波焼入れ法で硬化し、その軟質層が履帯ブッシュの外周
面または外周面と内周面に繋がっていることを特徴とす
る履帯ブッシュ。
【請求項２３】前記両端面部が高周波焼入れ硬化され
た履帯ブッシュにおいて、前記外周面またはその外周面
と内周面に高周波焼入れによる硬化層が形成され、その
内周面硬化層および外周面硬化層と高周波焼入れしてな
る端面部硬化層がそれぞれ重なる部位において焼戻しマ
ルテンサイト組織の軟質層が存在していることを特徴と
する請求項２２に記載の履帯ブッシュ。
【請求項２４】前記両端面部が高周波焼入れ硬化され
た履帯ブッシュにおいて、履帯ブッシュの内周面および
／または外周面の硬化層が両端面部において未焼入れ層
を残し、後工程の両端面部の焼入れ硬化層と重ならない
ように高周波焼入れされていることを特徴とする請求項
２２に記載の履帯ブッシュ。
【請求項２５】前記両端面部が高周波焼入れ硬化され
た履帯ブッシュにおいて、１個以上の履帯ブッシュ素材
が、Ａ１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱された
後、（１）高周波加熱を止めて、内周面もしくは外周面
のどちらか一方からの冷却を先行して実施し、所定時間
後にそれらの反対面（外周面もしくは内周面）からの冷
却を施す一連の焼入れ作業、（２）履帯ブッシュ外周面
からの前記高周波全体加熱後、高周波加熱を継続しなが
ら内周面からの冷却を先行実施し、所定時間後に外周面
の加熱を止めて外周面からの冷却を施す一連の焼入れ作
業、（３）履帯ブッシュ内周面からの前記高周波全体加
熱後、高周波加熱を継続しながら外周面からの冷却を先
行実施し、所定時間後に内周面の加熱を止めて外周面か
らの冷却を施す一連の焼入れ作業のいずれかの焼入れ作
業を施されることによって、その外周面と内周面に焼入
れ硬化層が形成され、その両焼入れ硬化層間に形成され
る軟質な未焼入れ層が両端面部につながっていることを
特徴とする請求項２２〜２４のいずれかに記載の履帯ブ
ッシュ。
【請求項２６】前記一連の焼入れ作業のいずれかにお
いて、（１）その作業途中で内周面側および／または外
周面側の冷却を一時止めるかもしくは止めて、履帯ブッ
シュ内に残る残熱で内周面側硬化層を焼戻す一連の焼入
れ作業、または（２）外周面側もしくは内周面側からの
高周波加熱により、少なくとも、内周面焼入れ硬化層を
焼戻したことを特徴とする請求項２５に記載の履帯ブッ
シュ。
【請求項２７】前記履帯ブッシュにおいて、内周面焼
入れ硬化層がＨＲＣ３０〜４５未満に焼戻されているこ
とを特徴とする請求項２６に記載の履帯ブッシュ。
【請求項２８】両端面部が焼入れ硬化された履帯ブッ
シュにおいて、両端面部近傍の内周面および／または外
周面に形成されるマルテンサイトの焼戻し軟質層におけ
る履帯ブッシュ軸方向残留応力が圧縮応力であることを
特徴とする請求項２２〜２７のいずれかに記載の履帯ブ
ッシュ。
【請求項２９】両端面部が焼入れ硬化された履帯ブッ
シュにおいて、両端面部近傍の内周面および／または外
周面に形成されるマルテンサイトの焼戻し軟質層または
未焼入れ軟質層が、履帯ブッシュを履帯リンクに圧入す
る際の履帯ブッシュ外周面の圧入開始部を避けて形成さ
れるとともに、その圧入開始部がＨＲＣ４０以下になる
ことを防止する請求項２２〜２８のいずれかに記載の履
帯ブッシュ。
【請求項３０】履帯ブッシュの両端面部に高周波焼入
れを実施する前処理として、１５０℃以上の焼戻し処理
を施すことを特徴とする請求項２２〜２９のいずれかに
記載の履帯ブッシュ。
【請求項３１】履帯ブッシュの最大摩耗部において、
内、外周面表面硬さがＨＲＣ５０以上で、外周面側硬化
層深さが履帯ブッシュ肉厚さの３０〜８０％で、両端面
部焼入れ硬化層を未焼戻し状態にしてその硬化層硬さが
内、外周面硬化層より硬く、ＨＲＣ５２以上で、硬化深
さが０．５ｍｍ以上である請求項２２〜３０のいずれか
に記載の履帯ブッシュ。
【請求項３２】履帯ブッシュ両端面の高周波焼入れ硬
化層に接して形成される前記マルテンサイトの焼戻し軟
質層または未焼入れ層が繋がる外周面および外周面と内
周面とにショットピーニングを施すことを特徴とする請
求項２２〜３１のいずれかに記載の履帯ブッシュ。
【請求項３３】履帯ブッシュの両端面部近傍の形状に
おいて、内周面側の面取り部を外周面側の面取り部より
大きくすることを特徴とする請求項１〜３２のいずれか
に記載の履帯ブッシュ。
【請求項３４】履帯リンクに圧入される前記履帯ブッ
シュの部位における外周面および／または内周面におい
て、ショットピーニング処理などの機械的加工処理を施
して、最表面部をより高硬度にし、かつ圧縮残留応力を
付加することを特徴とする請求項１〜３３のいずれかに
記載の履帯ブッシュ。
【請求項３５】内周面および外周面に燐酸塩皮膜など
の化成処理を施すことを特徴とする請求項１〜３４のい
ずれかに記載の履帯ブッシュ。
【請求項３６】少なくとも炭素が０．３５〜１．２
重量％の範囲で含有し、その焼入性が、履帯ブッシュを
Ａ１もしくはＡ３温度以上に全体加熱した後、その内周
面と外周面から同時に水冷却することによって、その肉
厚全体がＨＲＣ４５以上に焼入れ硬化されるように合金
元素が調整されている炭素鋼および／または低合金鋼か
らなる履帯ブッシュ素材を用いて、その全体をＡ１もし
くはＡ３変態温度以上の温度に加熱した後、その履帯ブ
ッシュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が互いに干渉
し合わないように履帯ブッシュの両端面部位で仕切り治
具を押し当てながら、内周面冷却と外周面冷却を独自に
実施できる焼入れ装置を用いて、（１）内、外周面、端
面からの冷却をほぼ同時に実施し、所定時間後に内周面
冷却を途中で止める一連の焼入れ作業、（２）ほぼ同時
に実施する内、外周面、端面からの冷却を、途中で1回
以上一時止めて、所定時間後に再冷却を実施する一連の
焼入れ作業等の履帯ブッシュ肉厚中心部における冷却速
度が内外周面からの同時冷却時の冷却速度よりも遅くす
る焼入れ作業を実施することによって外周面焼入れ硬化
層、両端面焼入れ硬化層および内周面焼入れ硬化層が連
続的につながって形成され、その肉厚内部にフェライ
ト、パーライトおよびベイナイトのうちの１種以上また
はそれらの組織中に粒状セメンタイトが分散されてなる
組織からなる軟質な未焼入れ層が形成されるようにした
ことを特徴とする履帯ブッシュの製造方法。
【請求項３７】履帯ブッシュ素材を用いて、その全体
をＡ１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱した後、
その履帯ブッシュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が
互いに干渉し合わないようにブッシュの両端面の内周面
側部位で仕切り治具を押し当てながら、内周面冷却と外
周面冷却を独自に実施できる焼入れ装置を用いて、
（１）外周面および端面からの冷却を先行して実施し，
所定時間後に内周面からの冷却を施す一連の焼入れ作
業、（２）前記（１）の一連の焼入れ作業中に、外周面
及び端面からの先行冷却を所定時間停止して後に再冷却
を実施する一連の焼入れ作業等の履帯ブッシュ肉厚中心
部における冷却速度が内外周面からの同時冷却時の冷却
速度よりも遅くする焼入れ作業を実施することによって
外周面焼入れ硬化層とそれにつながる両端面焼入れ硬化
層および内周面焼入れ硬化層が形成され、さらに、それ
らの硬化層の間にフェライト、パーライトおよびベイナ
イトのうちの１種以上またはそれらの組織中に粒状セメ
ンタイトが分散されてなる組織からなる軟質な未焼入れ
層が形成されるとともにその軟化層が両端面近傍の内周
面につながるようにしたことを特徴とする履帯ブッシュ
の製造方法。
【請求項３８】履帯ブッシュ素材を用いて、その全体
をＡ１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱した後、
その履帯ブッシュの内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が
互いに干渉し合わないようにブッシュの両端面の外周面
側部位で仕切り治具を押し当てながら、内周面冷却と外
周面冷却を独自に実施できる焼入れ装置を用いて、
（１）内周面および端面からの冷却を先行して実施し，
所定時間後に外周面からの冷却を施す一連の焼入れ作
業、（２）前記（１）の一連の焼入れ作業中に、内周面
及び端面からの先行冷却を所定時間停止して後に再冷却
を実施する一連の焼入れ作業等の履帯ブッシュ肉厚中心
部における冷却速度が内外周面からの同時冷却時の冷却
速度よりも遅くする焼入れ作業を実施することによって
内周面焼入れ硬化層とそれにつながる両端面焼入れ硬化
層および外周面焼入れ硬化層が形成され、さらに、それ
らの硬化層の間にフェライト、パーライトおよびベイナ
イトのうちの１種以上またはそれらの組織中に粒状セメ
ンタイトが分散されてなる組織からなる軟質な未焼入れ
層が形成されるとともにその軟化層が両端面近傍の外周
面につながるようにしたことを特徴とする履帯ブッシュ
の製造方法。
【請求項３９】履帯ブッシュ素材の内周面からの高周
波加熱が出来るとともに、履帯ブッシュの内周面冷却媒
体と外周面冷却媒体が互いに干渉し合わないようにブッ
シュの両端面の内周面側部位で仕切り治具を押し当てな
がら、内周面冷却と外周面冷却を独自に実施できる焼入
れ装置を用いて、１個以上の円筒状履帯ブッシュ素材を
円筒軸中心に回転させながらその内周面側から高周波誘
導加熱によって、その履帯ブッシュ素材をＡ１もしくは
Ａ３変態温度以上の温度に加熱した後、高周波加熱を継
続しながら外周面と端面からの冷却を先行実施し，所定
時間後、高周波加熱を止めて内周面からの冷却を施す一
連の焼入れ作業によって、外周面焼入れ硬化層とそれに
つながる両端面焼入れ硬化層および内周面焼入れ硬化層
が形成され、それらの硬化層の中間にフェライト、パー
ライトおよびベイナイトのうちの１種以上またはそれら
の組織中に粒状セメンタイトが分散されてなる組織から
なる軟質な未焼入れ層が形成されるとともにその軟化層
が両端面近傍の内周面につながるようにしたことを特徴
とする履帯ブッシュの製造方法。
【請求項４０】履帯ブッシュ素材を用いて、その内周
面からの高周波加熱が出来るとともに、履帯ブッシュの
内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が互いに干渉し合わな
いようにブッシュの両端面の外周面側部位で仕切り治具
を押し当てながら、内周面冷却と外周面冷却を独自に実
施できる焼入れ装置を用いて、１個以上の円筒状履帯ブ
ッシュ素材を円筒軸中心に回転させながらその内周面側
から高周波誘導加熱によって、少なくともその履帯ブッ
シュ素材をＡ１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱
した後、高周波加熱を継続しながら外周面からの冷却を
先行実施し，所定時間後、高周波加熱を止めて内周面と
端面からの冷却を施す一連の焼入れ作業によって、内周
面焼入れ硬化層とそれにつながる両端面焼入れ硬化層お
よび外周面焼入れ硬化層が形成され、それらの硬化層の
中間にフェライト、パーライトおよびベイナイトのうち
の１種以上またはそれらの組織中に粒状セメンタイトが
分散されてなる組織からなる軟質な未焼入れ層が形成さ
れるとともにその軟化層が両端面近傍の外周面につなが
るようにしたことを特徴とする履帯ブッシュの製造方
法。
【請求項４１】履帯ブッシュ素材を用いて、その外周
面からの高周波加熱が出来るとともに、履帯ブッシュの
内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が互いに干渉し合わな
いようにブッシュの両端面の内周面側部位で仕切り治具
を押し当てながら、内周面冷却と外周面冷却を独自に実
施できる焼入れ装置を用いて、１個以上の円筒状履帯ブ
ッシュ素材を円筒軸中心に回転させながらその外周面側
から高周波誘導加熱によって、その履帯ブッシュ素材を
Ａ１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱した後、高
周波加熱を継続しながら内周面からの冷却を先行実施
し、所定時間後に外周面の加熱を止めて外周面と端面か
らの冷却を施す一連の焼入れ作業によって、外周面焼入
れ硬化層とそれにつながる両端面焼入れ硬化層および内
周面焼入れ硬化層が形成され、それらの硬化層の中間に
フェライト、パーライトおよびベイナイトのうちの１種
以上またはそれらの組織中に粒状セメンタイトが分散さ
れてなる組織からなる軟質な未焼入れ層が形成されると
ともにその軟化層が両端面近傍の内周面につながるよう
にしたことを特徴とする履帯ブッシュの製造方法。
【請求項４２】履帯ブッシュ素材を用いて、その外周
面からの高周波加熱が出来るとともに、履帯ブッシュの
内周面冷却媒体と外周面冷却媒体が互いに干渉し合わな
いようにブッシュの両端面の外周面側部位で仕切り治具
を押し当てながら、内周面冷却と外周面冷却を独自に実
施できる焼入れ装置を用いて、１個以上の円筒状履帯ブ
ッシュ素材を円筒軸中心に回転させながらその外周面側
から高周波誘導加熱によって、その履帯ブッシュ素材を
Ａ１もしくはＡ３変態温度以上の温度に加熱した後、高
周波加熱を継続しながら内周面と端面からの冷却を先行
実施し、所定時間後に外周面の加熱を止めて外周面と端
面からの冷却を施す一連の焼入れ作業によって、内周面
焼入れ硬化層とそれにつながる両端面焼入れ硬化層およ
び外周面焼入れ硬化層が形成され、それらの硬化層の中
間にフェライト、パーライトおよびベイナイトのうちの
１種以上またはそれらの組織中に粒状セメンタイトが分
散されてなる組織からなる軟質な未焼入れ層が形成され
るとともにその軟化層が両端面近傍の外周面につながる
ようにしたことを特徴とする履帯ブッシュの製造方法。
【請求項４３】履帯ブッシュの全体加熱が高周波加熱
によって実施され、かつ、少なくとも、小径長尺な履帯
ブッシュ内周面が、その履帯ブッシュの内径よりも小さ
な外径を有する導入管を内周面側に配し、この導入管に
て流入される冷却媒体を壁面によって方向転換し、その
導入管外周面と履帯ブッシュ内周面とに挟まれる空間に
履帯ブッシュ軸心方向にほぼ平行に流すことによって行
う（層流）冷却方法であることを特徴とする請求項３６
〜４２のいずれかに記載の履帯ブッシュの製造方法。
【請求項４４】前記一連の焼入れ作業において、内周
面および／または外周面の冷却を一時的に止めることに
よって、肉厚中心部からの熱拡散および／または内周面
または外周面からの高周波加熱による外周面および／ま
たは内周面焼き入れ硬化層の焼戻しを実施することを特
徴とする請求項３６〜４２のいずれかに記載の履帯ブッ
シュの製造方法。
【請求項４５】履帯ブッシュ素材を用いて、（１）そ
の肉厚全体がＨＲＣ４５以上の硬さにスルーハード化さ
れるように焼入れ硬化または焼入れ焼戻しし、（２）外
周面からの高周波加熱中にその熱拡散を利用した内周面
部の焼戻しを施すようにその履帯ブッシュの内周面を冷
却し、外周面からの焼入れを施すことによって外周面硬
化層とその硬化層に繋がった端面焼入れ硬化層を形成す
るとともに、内周面に焼戻しマルテンサイト硬化層を形
成し、さらに、外周面硬化層と内周面焼戻しマルテンサ
イト硬化層の間に形成される軟質層がフェライト、パー
ライト、ベイナイト、マルテンサイトおよび焼戻しマル
テンサイト組織の１種以上からなり、その軟質層が端面
部内周面側および内周面に繋がるようにしたことを特徴
とする履帯ブッシュの製造方法。
【請求項４６】履帯ブッシュ素材を用いて、（１）履
帯ブッシュ内周面が焼入れ硬化されるように高周波焼入
れおよび／または高周波焼入れ焼戻しし、移動しながら
かもしくは全体を同時に（２）外周面からの高周波加熱
中にその熱拡散を利用した内周面部の焼戻しを施すよう
にその履帯ブッシュの内周面を冷却し、外周面と端面か
らの焼入れを施すことによって、外周面硬化層とその硬
化層に繋がった端面焼入れ硬化層を形成するとともに、
内周面に焼戻しマルテンサイト硬化層を形成し、外周面
硬化層と内周面焼戻しマルテンサイト硬化層の間に形成
される軟質層がフェライト、パーライト、ベイナイト、
マルテンサイトおよび焼戻しマルテンサイト組織の１種
以上からなり、その軟質層が端面部内周面側および内周
面に繋がるようにしたことを特徴とする履帯ブッシュの
製造方法。
【請求項４７】前記履帯ブッシュの製造方法におい
て、その内周面および／または外周面の冷却を一時的に
止めることと肉厚中心部からの熱拡散および／または内
周面または外周面からの高周波加熱することのいずれか
一方もしくは両方によって、外周面および／または内周
面焼き入れ硬化層の焼戻しを実施するその焼入れ硬化層
表面硬さがＨＲＣ５０〜６５に調整され、かつ、その内
周面焼入れ硬化層表面がＨＲＣ３５〜４５の高靭性の焼
戻しマルテンサイト組織もしくはその組織中に粒状セメ
ンタイトが分散するようにしたことを特徴とする請求項
３６〜４６のいずれかに記載の履帯ブッシュの製造方
法。
【請求項４８】履帯ブッシュ素材を用いて、肉厚全体
をＨＲＣ３５〜４５未満の硬さに調整した後、外周面か
らの高周波加熱、焼入れ法によって、外周面焼入れ硬化
層とそれに連続的につながる端面焼入れ硬化層が形成さ
れることを特徴とする履帯ブッシュの製造方法。
【請求項４９】前記履帯ブッシュの製造方法におい
て、履帯ブッシュ両端面のシール平坦部の焼入れ硬化部
分が軟化するのを避けて、その履帯ブッシュ内周面を高
周波焼入れし、内周面焼入れ硬化層深さが肉厚さの５〜
１５％で、履帯ブッシュ肉厚内部に形成される軟質層が
履帯ブッシュ両端面のシール平坦部を避けて、両端面近
傍の内周面に繋がって形成されるとともに、内周面にお
いて３０ｋｇ／ｍｍ^２以上の圧縮残留応力が発生してい
ることを特徴とする請求項４８に記載の履帯ブッシュの
製造方法。
【請求項５０】前記外周面からの高周波加熱中に内周
面を冷却することによって、外周面焼入れ硬化層深さを
肉厚さの３０〜８０％まで深くして履帯ブッシュの摩耗
寿命を改善することを特徴とする請求項４５〜４９のい
ずれかに記載の履帯ブッシュの製造方法。
【請求項５１】１５０℃以上の焼戻し処理が施され、
外周面焼入れ硬化層表面の硬さがＨＲＣ５０〜６５で、
かつ、両端面部の焼入れ硬化深さが０．５ｍｍ以上にす
ることを特徴とする請求項３６〜５０のいずれかに記載
の履帯ブッシュの製造方法。
【請求項５２】少なくとも炭素が０．３５〜１．２重
量％の範囲で含有される炭素鋼および／または低合金鋼
からなり、外周面および内周面から肉厚中心部に向かっ
て焼入れ硬化され、その肉厚中心部付近に形成される未
硬化層が両端面部に繋がっている履帯ブッシュの両端面
部を焼入れ硬化することを特徴とする履帯ブッシュの製
造方法。
【請求項５３】前記外周面、内周面および両端面は高
周波焼入れによって焼入れ硬化される請求項５２に記載
の履帯ブッシュの製造方法。
【請求項５４】前記外周面および内周面を高周波焼入
れする際に、後の端面部の高周波焼入れ硬化層と重なら
ないように、未焼入れ層を残して焼入れされる請求項５
３に記載の履帯ブッシュの製造方法。
【請求項５５】両端面部の焼入れに供する履帯ブッシ
ュにおいては、１個以上の履帯ブッシュ素材をその外周
面側からの高周波加熱によって、少なくともその履帯ブ
ッシュ素材の内周面温度を焼入れ硬化可能な温度に加熱
した後、（１）高周波加熱を止めて内周面からの冷却を
先行して実施し、所定時間後に外周面からの冷却を施す
一連の焼入れ作業、（２）高周波加熱を継続しながら内
周面からの冷却を先行実施し、所定時間後に外周加熱を
止めて外周面からの冷却を施す一連の焼入れ作業、
（３）前記（１）、（２）の焼入れ作業において、その
作業途中で内周面側の冷却を止めて、履帯ブッシュ内に
残る残熱で内周面側硬化層を焼戻す一連の焼入れ作業の
いずれかの焼入れ作業によって、外周面および内周面か
ら肉厚中心部に向かって焼入れ硬化層を形成するか、ま
たは、内周面部にＨＲＣ４５未満の焼戻し層を形成し、
内周面および外周面間に軟質な未焼入れ層が残されてな
り、両焼入れ層間の軟質組織が焼入れ温度からの冷却過
程で析出するフェライト、パーライト、ベイナイトおよ
びマルテンサイトのうちの１種以上の組織またはそれら
の組織中に粒状セメンタイトが分散されてなる組織から
なることを特徴とする請求項５２〜５４のいずれかに記
載の履帯ブッシュの製造方法。
【請求項５６】前記履帯ブッシュの両端面部が個別に
高周波焼入れされた履帯ブッシュにおいて、両端面部近
傍の内周面および／または外周面に形成されるマルテン
サイトの焼戻し軟質層または未焼入れ軟質層が、履帯ブ
ッシュを履帯リンクに圧入する際の履帯ブッシュ外周面
の圧入開始部を避けて形成されるとともに、その圧入開
始部がＨＲＣ４５以下に焼戻ることを防止することを特
徴とする請求項５２〜５５のいずれかに記載の履帯ブッ
シュの製造方法。
【請求項５７】前記履帯ブッシュの両端面部に高周波
焼入れを実施する前処理として、１５０℃以上の焼戻し
処理を施すことを特徴とする請求項５２〜５６のいずれ
かに記載の履帯ブッシュの製造方法。
【請求項５８】履帯ブッシュ両端面の高周波焼入れ硬
化層に接して形成される前記軟質な焼戻しマルテンサイ
ト組織層または未焼入れ層が繋がる外周面位置および内
周面位置をショットピーニングすることを特徴とする請
求項５２〜５７のいずれかに記載の履帯ブッシュの製造
方法。
【請求項５９】履帯ブッシュの内周面および外周面に
燐酸塩皮膜などの化成処理を施すことを特徴とする請求
項３６〜５８のいずれかに記載の履帯ブッシュの製造方
法。